人類(lèi)牙齒的外貌結(jié)構(gòu)對(duì)激光超聲波傳播影響的研究.pdf

1、本文主要研究人類(lèi)牙齒的外貌結(jié)構(gòu)對(duì)激光超聲波傳播的影響,因此建立了脈沖激光線源作用于不同曲率的牙齒材料表面上熱彈激發(fā)超聲波的理論模型。利用有限元方法對(duì)激光在牙齒材料中產(chǎn)生的溫度場(chǎng)、激光在牙齒中激發(fā)超聲波的機(jī)理、超聲波的時(shí)域波形的特征、波的傳播特性以及激光聲表面波的相速度色散進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算和理論分析。本文主要對(duì)激光聲表面波和縱波進(jìn)行了研究:
　　 門(mén)牙的二維雙層板狀模型。先討論了激光線源作用于牙齒表面時(shí)產(chǎn)生的瞬態(tài)溫度場(chǎng),得到了深度和

2、光斑半徑方向上的溫升情況。接著研究了超聲波的時(shí)域波形,由傅里葉變換得到激光聲表面波的頻譜圖,用相位普法計(jì)算了激光聲表面波的相速度色散曲線。
　　 二維管狀雙層模型。先分析了模型徑向和周向的溫度場(chǎng),得到牙齒表面曲率越大,牙齒材料溫升越高的結(jié)論。接著分析了不同曲率半徑模型的不同探測(cè)點(diǎn)的激光超聲的時(shí)域波形。數(shù)值結(jié)果表明:管中激光聲表面波的脈沖極性發(fā)生由單極性向雙極性的交替轉(zhuǎn)變,由于模型是雙層模型,分層對(duì)聲表面波的頻散產(chǎn)生影響,較單層模

3、型而言使得頻散復(fù)雜化,不同曲率模型中聲表面波脈沖極性轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的角度不相同。最后對(duì)不同曲率模型距激光激發(fā)源相等距離的點(diǎn)的時(shí)域波形進(jìn)行了分析,得到了傳播距離相同,牙齒表面曲率越大,掠面縱波和聲表面波的速度就越大的結(jié)論,并對(duì)聲表面波進(jìn)行了時(shí)頻分析得到相速度色散曲線。
　　 在上兩種模型的基礎(chǔ)上對(duì)二維真實(shí)門(mén)牙模型進(jìn)行模擬。在近唇面激發(fā)超聲波,并在同側(cè)接收聲表面波信號(hào),對(duì)聲表面波進(jìn)行了時(shí)頻分析。
　　 建立大光斑激光作用于牙齒表面