用脉冲光声法测量固体介质中声速

提出了一种利用脉冲光声技术测量固体介质中声速的方法,建立了由YAG激光器和超声探测器组成的实验系统,脉冲激光在固体表面产生脉冲超声波,通过测量脉冲声波在固体内多次反射后的出射信号及固体的厚度,即可算出固体介质中的声速.对黄铜及铝的测量结果表明,这是一种准确性较高的固体介质中声速测量方法.该测量方法可作为综合设计性物理实...     

利用激光超声技术测量介观尺度材料的声速

设计并建立了一种可用于测量介观尺度(几十微米至几毫米)材料声速的激光超声系统.该系统采用脉宽为6.3 ns的调Q激光器作为超声波激发光源,使用光纤位移干涉仪进行超声位移探测.利用新建立的激光超声系统,测量了不同厚度铜箔的纵波声速.结果表明,激光超声系统得到的声速具有较高精度,可以将其应用于介观尺度材料声速测量.     

DAC加载下材料高压声速的激光超声测量技术

 设计并建立了可测量金刚石压砧（DAC）加载下材料高压声速的激光超声系统。该系统采用脉宽为6.3 ns的调Q激光器作为超声波激发光源,使用光纤位移干涉仪和速度干涉仪混合系统进行超声位移探测,不需要借助其它任何参数即可直接测量样品的高压声速和原位厚度。利用该系统,测量了2.6 GPa压力下铜样品的高压纵波声速和原位厚度,并给出了测量结果。     

超声光栅测声速实验方法的探索

对实验室现有的超声光栅测声速实验装置加装反射镜及利用激光光源进行改进,通过对样品纯净水的测试比较,改进后的实验装置对实验测量结果精度有明显提高。测试样品的范围扩大,实现了物理实验技术和方法与石油专业相结合,有利于提高实验教学效果。     

100kHz—10MHz智能超声衰减、声速综合测试仪

本文基于单片机技术,研制了频率范围为100kHz—10MHz的超声衰减、声速综合测试仪。文中声衰减系数的测量是采用两个不同反射脉冲回波序列包络的面积之比——即“面积比值法”来求得;声速的测量是在定距离下,用时差法测出声传播时间,再换算成声速值。     

用静电换能器实施超声脉冲回波重合法精密测量固体的声速

本文讨论采用静电换能器实施脉冲回波重合法以精密测量固体介质的声速.由于静电换能器的非接触特性,避免了耦合层修正且容易实现正确的周期重合,从而大大提高了测量系统的性能.本文推导并计算了使用静电换能器时的回波测量系统的衍射修正量,设计并制作了ESO型固体声速仪及其探头装置.对几块玻璃和铝试样的测量结果表明,本测量系统测量声时的精度达到射频周期的1/500,即当超声频率10MHz时,声时测量精度达到0.2ns.     

超声多普勒效应测量声速实验设计

利用多普勒效应来测量声速是大学物理中的一个重要的实验。本文介绍了设计性实验"超声多普勒效应测量声速",利用多普勒效应综合实验仪,设计出一套超声多普勒效应测量声速的实验装置,并利用该实验装置测量声速。     

声速测量中换能晶片的反射对超声脉冲时延的影响

超声传播速度和衰减值的测量,作为超声基本量的测量和超声技术的一些应用,都有着重要的意义。多次脉冲反射法是目前超声测声速、声衰减等工作中最常用的方法,尤其对体积不大的固体材料的测量中,用得更多。用这类方法测声速时,都需要测定超声脉冲在被测样块内在返一次所经历的时间。而对这一时延值的确定,目前来说,有着两种方案,即当超声脉冲往返一次反射后,或者依据它的包络的相应时延直接确定;或者依据它的射频相位的比较来推算确定。前者测量方法和设备较简单,后者测量结果的精度较高。     

超声相比较方法在固体弹性性能研究中的应用

 本文用超声相比较方法测量了几种不同类型材料（半导体GaAs晶体、含有Si₃N₄晶须结构的复合材料、过渡金属氧化物CoO以及高温超导体AgYBa₂Cu₃O_7-δ）的声速及后两种样品声速随压力、温度的变化，得到一些用超声脉冲回波重合法不易测定的结果。用相比较法测定声速具有测量频率范围宽、精度高、测量简便等特点，它能测量1 mm左右厚度的薄样品以及声衰减较大的样品，是研究这些材料弹性性能的有效方法。     

Pr1/3Sr2/3FeO3中电荷有序现象的超声研究

系统研究了Pr1/3Sr2/3FeO3单相多晶样品在低温下的电荷输运性质和超声特性.电阻测量表明,Pr1/3Sr2/3FeO3在162K发生了电荷有序相变.而超声声速从室温开始就出现了明显的软化,在电荷有序温度附近达到最小值,随后又急剧硬化,同时伴随着一个巨大的衰减峰.分析指出这是由于电-声子相互作用导致的结果,该电-声子耦合可能起源于Fe4 的Jahn-Teller效应.     

Nd0.5Ca0.5Mn1-xAlxO3 (x=0,0.03)体系中电荷有序态的超声研究

系统研究了Nd0．5Ca0．5Mn1-xAlxO3(x=0,0．03)单相多晶样品在低温下的电磁性质和超声特性．电阻和磁化率测量表明,Nd0．5Ca0.5O3体系在TCO-257 K处发生了电荷有序相变．超声声速从室温开始随着温度的降低逐渐减小,并在TCO附近达到最小,之后,随着温度的进一步降低,声速急刷增加,同时伴随着一个尖锐的超声衰减峰出现.TCO附近的超声异常表明体系中存在着强烈的电-声子相互作用,该电-声子耦合来源于Mn3 的Jahn-Teller效应．在低温下,出现了另一个超声衰减峰,它的出现归结为反铁磁相与顺磁相之间的相分离现象.随着Al在Mn位的掺入,超声声速的最低点和衰减峰向低温移动,表明体系中的电荷有序态和反铁磁相均被部分抑制,     

基于虚拟仪器技术开发的超声弹性模量测量系统

本文利用脉冲回波法，通过声速测量材料弹性模量，基于虚拟仪器技术发挥软件算法的优势提高测量精度。通过研制超声脉冲收发卡，编制弹性模量测量系统软件，开发了超声弹性模量测量系统。     

金属中超声脉冲的激光产生和压电接收

本文报道了利用TEACO_2激光器的单一光脉冲,在铝、铜和低碳钢等金属中激励超声脉冲,并用超声压电换能器检测声脉冲的实验结果。对声信号的频谱做了初步的分析。测量和分析将有助于建立激光在固体中激励声脉冲的物理模型。     

利用超声光栅研究声速与液体性质

设计并搭建了超声光栅,观察了激光经过光栅形成的衍射斑纹,测量了声速;并利用超声光栅测定了不同温度、不同浓度的NaCl溶液中的声速,给出了声速-水温和声速-溶液浓度的依赖关系.水的温度每升高1℃,3.974 MHz的超声波的声速增加2.09 m/s,16.574 MHz的超声波的波速增加2.04m/s;声速随着NaCl溶液浓度的增大线性增加,NaCl溶液浓度每升高1%,3.974 MHz的超声波声速增加13.637 m/s,16.574 MHz的声波声速增加11.757 m/s.在此基础上,分析了不同频率的超声波对实验规律的影响,认为不同频率的超声波在相同条件下测量的溶液中声速大小的不同源于测量的随机误差.     

用脉冲光声技术测量吸收系数

建立了由YAG激光器和超声探测器组成的利用脉冲光声技术测量样品吸收系数的实验系统,通过对测量的光声信号的拟合,可以计算出样品的吸收系数.用染色的琼脂进行了实验验证,测量误差为-5.2%～4.8%.     

激光超声的原理及其在固体中的应用

激光超声是指脉冲激光所产生的脉冲超声。激光超声是较新的产生超声的方法。它的主要特色是，可以遥发遥收，这样就有可能在高温、有危险辐射等恶劣环境下以及在样品运动的生产线上进行超声检测。皮秒级和飞秒级的激光所激发的超声近来又用来研究固体中电子和声子的相互作用。文章介绍了固体中激光超声的声学性能及两种产生机理：热弹机理和电子机理。     

激光超声无损检测技术

 传统的无损检测方法具有一定的局限性,例如:在高温高压、高湿、有毒等某些恶劣检测环境中,或被测工件具有放射性或腐蚀性,以及被测工件具有较快的运动速度时,已不能完全满足要求。因此,人们一直都在努力寻找适合于上述情况的无损检测方法。这里介绍一种激光超声检测技术,它是利用激光脉冲激发超声从而实现无损检测的一种方法,已逐渐成为材料无损检测的一种重要手段。本文详细介绍了激光超声的检测原理及应用,并指出目前尚存在的问题及解决措施。激光超声的激发原理激光超声是指用脉冲激光在介质中所产生的超声波或利用激光来产生超声这一物理过程。激光可以在固体中产生超声,也可以在气体和液体中产生超声。     

激光超声中首达纵波脉冲的一种新解释

当脉冲激光辐射到样品物体上时,会产生脉冲超声波(包括体波和表面波)。利用脉冲激光作为激励源,可避免与样品的机械接触,可对样品实行远距离的非接触式无损检测。 传统的光声理论利用了经典热弹耦合方程(CTE)该理论假设热扩散的速度为无限大,它的热传导方程是一个抛物型方程。人们利用这个方程在解释实验上     

超声光栅测量声速的研究及仪器化实现

本介绍的超声致光衍射形成原理及利用该原理测量液体中的声波速度．并重点讲述了WSG-I超声光栅声速仪的研制方法及性能。     

超声光栅测声速实验的量化分析

对超声光栅测声速实验中声光光栅的光栅常数取值问题进行了分析,同时说明了该实验中声速测量结果与光栅常数取值无关。