Основные способы возбуждения ультразвуковых колебаний

Лазерное возбуждение ультразвуковых колебаний

При облучении изделия энергией светового потока какого-либо участка тела другие участки этого тела приобретают повышенную температуру не сразу, а лишь спустя некоторое время. Неравномерное распределение температуры приводит к неравномерному тепловому расширению тела и появлению термомеханических напряжений. Поскольку эти напряжение изменяются во времени, то в результате возникают акустические волны, излучаемые слоем с изменяющейся температурой. Амплитуда акустического импульса линейно зависит от энергии лазерного.

Необходимо отметить, что длительность и спектральный состав акустического импульса не зависят от плотности потока энергии, а определяются только упругими и тепловыми характеристиками материала. Это позволяет осуществлять контроль изделий малой толщины.

Для изделий небольших размеров появление акустических волн обусловлено импульсом отдачи, возникающем при выбросе части материала с поверхности образца. Акустический импульс может возбудиться также вследствие эффекта светового давления. Однако интенсивность возбуждаемых колебания от этого воздействия крайне низка и их трудно зарегистрировать обычной аппаратурой. Одна из сложных задач при данном способе возбуждения связана с приемом ультразвуковых колебаний.

Однако лазерный способ возбуждения ультразвуковых колебаний является весьма перспективным вследствие большой амплитуды (в 500..1000 раз больше, чем пьезопреобразователя), малой длительности (единицы наносекунд) зондирующего импульса, незначительной величины мертвой зоны.