階躍光激勵(lì)的光熱光偏轉(zhuǎn)技術(shù)的研究.pdf

1、光熱光偏轉(zhuǎn)技術(shù)是一種基于光熱效應(yīng)建立和發(fā)展起來(lái)的無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，因其具有靈敏度高、無(wú)需對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)處理、可實(shí)時(shí)檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，已在物理、材料科學(xué)等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的光熱光偏轉(zhuǎn)技術(shù)主要集中在對(duì)激勵(lì)光進(jìn)行周期性調(diào)制和激勵(lì)光為脈沖激光這兩個(gè)方面，主要關(guān)注信號(hào)的幅值和相位，較少對(duì)光熱光偏轉(zhuǎn)時(shí)變信號(hào)進(jìn)行研究。傳統(tǒng)方法的實(shí)驗(yàn)裝置和過(guò)程相對(duì)復(fù)雜，所獲信號(hào)還需較復(fù)雜的后續(xù)處理。階躍光激勵(lì)的光熱光偏轉(zhuǎn)技術(shù)與傳統(tǒng)方法相比，具有實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)單、緊湊，操作簡(jiǎn)

2、便、檢測(cè)快捷等特點(diǎn)。本文簡(jiǎn)要回顧了光熱光偏轉(zhuǎn)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，并就階躍光激勵(lì)的光熱光偏轉(zhuǎn)技術(shù)的實(shí)驗(yàn)、理論和應(yīng)用方面開(kāi)展了如下研究工作： 1.對(duì)階躍光激勵(lì)的光熱光偏轉(zhuǎn)技術(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究。建立了一套階躍光激勵(lì)的光熱光偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，闡述了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和調(diào)節(jié)方法，研究了樣品物理參數(shù)和實(shí)驗(yàn)條件對(duì)光熱光偏轉(zhuǎn)時(shí)變信號(hào)的影響，探索了光熱光偏轉(zhuǎn)信號(hào)與激勵(lì)光功率的關(guān)系，獲得了信號(hào)隨樣品熱擴(kuò)散率以及探測(cè)光離樣品表面距離的變化規(guī)律，給出了實(shí)驗(yàn)

3、時(shí)探測(cè)光離樣品表面距離和激勵(lì)光功率的一些建議。 2.對(duì)階躍光激勵(lì)的光熱光偏轉(zhuǎn)技術(shù)進(jìn)行了較系統(tǒng)的理論研究。建立了新的一維理論模型，推導(dǎo)了樣品內(nèi)及樣品表面空氣的溫度場(chǎng)分布，并根據(jù)溫度場(chǎng)分布得到了光熱光偏轉(zhuǎn)信號(hào)的表達(dá)式。通過(guò)數(shù)值模擬，分析了樣品和樣品表面空氣的溫度場(chǎng)及溫度梯度隨時(shí)間和空間的變化規(guī)律，對(duì)探測(cè)光離樣品表面距離以及樣品熱擴(kuò)散率對(duì)光熱光偏轉(zhuǎn)信號(hào)的影響進(jìn)行了理論分析。理論模型可以較好地?cái)M合整個(gè)實(shí)驗(yàn)信號(hào)曲線，研究結(jié)果可以很好地解釋