激光超聲技術及其在高壓聲速測量中的應用.pdf

1、激光超聲技術尤其是高頻激光超聲技術是目前無損檢測技術中的研究熱點，其在高壓物理研究中的應用也正方興未艾。本文簡述了激光超聲產生的物理機制、激光超聲的特點以及激光超聲技術在高壓物理研究中的應用現狀。
　　本文在系統(tǒng)討論位移干涉儀和速度干涉儀探測超聲信號的理論基礎上，發(fā)展了一種全光纖位移/速度混合干涉儀。該干涉儀具有高帶寬、高信號分辨力的特點，可以滿足GHz高頻激光超聲信號探測的需要。在干涉儀探頭設計中，采用“貓眼”系統(tǒng)和大數值孔徑顯

2、微物鏡并結合單模光纖的空間濾波作用，使得干涉儀信號光強的收集能力大為提高，同時樣品表面的散斑效應也得到有效抑制，從而大大提高了干涉儀的信噪比，為激光超聲用于DAC加載下樣品的聲速測量提供了基礎條件。
　　本文提出了一種可測量DAC加載下樣品原位厚度的光學方法。該方法利用單色激光的聚焦光斑為指針，結合電動位移平臺的精密測距功能，可以實現7μm的樣品厚度測量精度。在此基礎上，本文提出并實現了適于DAC加載下各向異性材料聲速測量的激光超

3、聲方法。
　　本文提出了激光超聲激發(fā)點和探測點處在樣品異側，可同時進行DAC加載下材料高壓聲速和原位厚度測量的方法。這種方法具有波系簡單、超聲信號強，易于探測和分析的優(yōu)點。
　　本文自行研制了一套適于DAC加載下樣品高壓聲速測量的激光超聲檢測系統(tǒng)，對不同厚度的銅箔常壓縱波聲速進行了測量，結果表明該系統(tǒng)可用于薄至20μm左右樣品縱波聲速的測量，且具有一定的精度。同時，采用上述兩種方法分別對1.5GPa和2.6GPa壓力下的銅樣