频率分辨率高频宽带测量声学纵向波的激光激发和检测基于激光的激发和检测
Felix Brand1, Klaus Stefan Drese1
1Institute of Sensor and Actuator Technology, Coburg University of Applied Sciences and Arts, Am Hofbräuhaus 1b, 96450 Coburg, Germany.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 13, 2024
概括
这项研究提出了一个新的光声学设置,用于精确的材料表征. 非破坏性方法准确地测量了各种材料在广泛的频率范围内超声波的特性.
科学领域:
- 物理 物理学 物理
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 声学 声学 在声学方面
背景情况:
- 光声学是用于材料表征的有价值的计量技术.
- 精确测量频率分辨率相位速度和衰减对于理解材料特性至关重要.
研究的目的:
- 提出一种新的测量设置,用于选择性地确定频率解析的相速和纵向波的衰减.
- 评估频率范围和精度的限制和潜在改进.
主要方法:
- 在热弹性状态下利用激光诱导的超声波生成.
- 采用自制的自适应干扰仪与光折射晶体用于声波检测.
- 通过低接触,非破坏性的方法研究了广泛的频率范围 (3-55 MHz).
主要成果:
- 成功演示了对,,和水的测量.
- 在相位速度测量中,相对误差小于0.2%.
- 通过模拟和实验确定了通过模拟和实验提高频率范围和测量精度的限制和途径.
结论:
- 开发的光声学设置允许准确,非破坏性的材料特征.
- 该系统提供了独立于样本的激发和对声波特性的选择性确定.
- 进一步的研究可以为更广泛的应用和更高的精度优化设置.


