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增大激光激发超声波强度的方法

2013-08-24 13:43:50 来源:毕业文库网 浏览:28
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题目:增大激光激发超声波强度的方法
论文题目 增大激光激发超声波强度的方法研究
选题的意义:
   激光超声学是超声学中重要分支之一,目前激光超声的应用普遍有一个问题,光声转换效率并不高,本文就如何提高激光致声的效率上进行分析和总结,对激光致声的工程应用产生重要的意义。
研究综述:
   在20世纪90年代形成的这一激光超声学,近年来已发展成超声学中的重要分支之一,并在激光超声信号的激发与接收、传播以及应用等方面都取得很大的进展。可是目前激光超声的应用普遍有一个问题,光声转换效率并不高,光声转换效率是激光致声技术研究中重点关注的核心问题,光致声波的低强度限制了这项技术的实际应用,由此可知提高激光激发超声效率的重要性。
   激光技术出现于19世纪60年代,它具有高亮度、单色性强和相干性好等优点,在很多领域实现了应用,与其他学科的互相渗透也越来越广,带动其它学科出现新的活力,激光超声技术就是在这种条件下产生的一项新技术。激光激发超声激发机制主要有三种:热膨胀机制、汽化机制和介电击穿机制,其中热膨胀机制产生的声波具有较好的可重复性和可控制性,因此是最普遍采用的一种机制。在固体中激光激发超声波的主要机理是热弹性膨胀机制,试样内超声波脉冲主要是由于试样吸收光能发生热弹性膨胀而产生的。当试件表面的激光能量不足以使表面熔化,照射到不透明试样表面的脉冲激光,其能量大部分被浅表层吸收,一部分被反射。吸收光能的浅表层部分,温度升高,这部分介质发生膨胀,膨胀后介质发生形变。这种热膨胀形变大小与入射到介质上的光能量成正比,相当于材料的体积增加了。由于入射光波是脉冲的,浅表部分的形变也是周期性的,周期形变在周围介质中激发了超声波。
   激光超声学是利用激光来激发和检测超声、并开展超声传播和媒质特性等研究的新兴交叉学科。与传统的超声检测技术相比,激光超声技术不需要使用耦合剂,容易于实现远距离的遥控控制,还可以应用于如高温高压高湿、有强腐蚀性、有辐射等环境中,并且能实现工件的实时在线检测,具有快速、非接触、不受被检对象结构形状影响等优点,因此,它更有利于材料的无损评估和其他学科的应用,像材料表征,缺陷检测,加工过程检测,以及复杂形貌的工件或高温高压等恶劣环境下设备的检测等。
论文写作提纲:
    1、引言
  1、研究背景意义
2、激光超声产生的热弹性膨胀机理
3、热膨胀机制下提高转换效率的方法
   3.1、激光器的选择
   3.2、激光器的腔内锁模技术
   3.3、激光放大技术
   3.4、将点光源变为线光源
   3.5、激光源的阵列激发超声
   3.6、激光的定相位排布
   3.7、激光束相干合成技术
   3.8、表面修饰技术
4、总结
5、参考文献
6、致谢
特色:
    在参考大量文献的基础上,总结出各种可以提高激光激发超声强度的方法,相比于以往的文献只是简单的提出一种方法可以提高激光激发超声效率,增强激光激发超声波强度来说,此论文有集思广益之处,分析总结了很多方法,并总结出提高激光激发超声波强度最有效的办法。
拟采用的研究方法和技术路线:
   研究方法:运用书籍和文献来分析法进行研究
   技术路线:首先,了解本论题的研究状况,形成文献综述和开题报告。其次,进一步搜集阅读资料并研读文本,做好相关的记录,形成论文提纲。第三,深入研究,写成初稿。最后,反复修改,完成定稿。
研究工作进度安排:
2013年1月                    确定选题、搜集相关资料
2013年2月10日——3月1日  撰写开题报告与开题
2013年3月1日——3月20日  研读资料,开展研究,形成写作提纲
2013年3月21日——4月18日  深入研究,形成论文初稿
2013年4月19日——5月28日  论文修改、定稿、打印、答辩
主要参考文献目录:
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