利用激光超声技术测量介观尺度材料的声速

马云 张毅 李加波 蔡灵仓 李剑峰 王翔 翁继东 李军 敬秋民 李俊

引用本文:
Citation:

利用激光超声技术测量介观尺度材料的声速

    通讯作者: 马云; 

Sound Velocity Measurement of Mesoscale Objects Using Laser Ultrasonics Technique

    Corresponding author: MA Yun
  • 摘要: 设计并建立了一种可用于测量介观尺度(几十微米至几毫米)材料声速的激光超声系统。该系统采用脉宽为6.3 ns的调Q激光器作为超声波激发光源,使用光纤位移干涉仪进行超声位移探测。利用新建立的激光超声系统,测量了不同厚度铜箔的纵波声速。结果表明,激光超声系统得到的声速具有较高精度,可以将其应用于介观尺度材料声速测量。
  • [1] Scruby C B, Drain L E. Laser Ultrasonics: Techniques and Applications [M]. New York: Adam Hilger, 1990.
    [2] Chinn D, Huber R, Chambers D, et al. Acoustic Characterization of Mesoscale Objects, UCRL-TR-229835 [R]. California: Lawrence Livermore National Laboratory, 2007.
    [3] Chigarev N, Zinin P, Ming L C, et al. Laser Generation and Detection of Longitudinal and Shear Acoustic Waves in a Diamond Anvil Cell [J]. Appl Phys Lett, 2008, 93(18): 181905.
    [4] Pezeril T, Ruello P, Gougeon S, et al. Generation and Detection of Plane Coherent Shear Picosecond Acoustic Pulses by Lasers: Experiment and Theory [J]. Phys Rev B, 2007, 75(17): 174307.
    [5] Emery P, Devos A, Ancey P. Picosecond Ultrasonics: A Technique Destined for BAW Technology [A]//1st International Symposium on Laser Ultrasonics: Science, Technology and Applications [C]. Montreal, Canada, 2008.
    [6] Rossignol C, Rampnoux J M, Perton M, et al. Generation and Detection of Shear Acoustic Waves in Metal Submicrometric Films with Ultrashort Laser Pulses [J]. Phys Rev Lett, 2005, 94(16): 166106.
    [7] Decremps F, Belliard L, Couzinet B, et al. Liquid Mercury Sound Velocity Measurements under High Pressure and High Temperature by Picosecond Acoustics in a Diamond Anvils Cell [J]. Rev Sci Instrum, 2009, 80(7): 073902.
    [8] Armstrong M R, Crowhurst J C, Reed E J, et al. Ultrafast High Strain Rate Acoustic Wave Measurements at High Static Pressure in a Diamond Anvil Cell [J]. Appl Phys Lett, 2008, 92(10): 101930.
    [9] Huber R, Chinn D, Balogun O, et al. High Frequency Laser-Based Ultrasound, UCRL-PROC-215718 [R]. California: Lawrence Livermore National Laboratory, 2005.
    [10] Decremps F, Belliard L, Perrin B, et al. Sound Velocity and Absorption Measurements under High Pressure Using Picosecond Ultrasonics in a Diamond Anvil Cell: Application to the Stability Study of AlPdMn [J]. Phys Rev Lett, 2008, 100: 035502.
    [11] Yang G G. Modern Optical Testing Technology [M]. Hangzhou: Zhejiang University Press, 1997. (in Chinese)
    [12] 杨国光. 近代光学测试技术 [M]. 杭州: 浙江大学出版社, 1997.
    [13] Marsh S P. LASL Shock Hugoniot Data [M]. California: University of California Press, 1980.
  • [1] 马云张毅李加波蔡灵仓李剑峰柳雷敬秋民王志刚王翔翁继东 . DAC加载下材料高压声速的激光超声测量技术. 高压物理学报, 2011, 25(5): 416-420 . doi: 10.11858/gywlxb.2011.05.006
    [2] 李敏崔启良李芳菲周强武晓鑫邹广田 . 高温高压条件下液态氧的声速及弹性系数研究. 高压物理学报, 2008, 22(3): 286-290 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.03.011
    [3] 金柯吴强李加波周显明叶素华李俊 . 冲击加载下NaCl单晶高压声速与温度的同步测量. 高压物理学报, 2017, 31(6): 707-717. doi: 10.11858/gywlxb.2017.06.005
    [4] 俞宇颖谭华胡建波戴诚达马云陈大年 . 利用VISAR测量LY12铝在冲击压缩下的声速. 高压物理学报, 2006, 20(2): 145-152 . doi: 10.11858/gywlxb.2006.02.006
    [5] 陈军曾代朋谭多望王荣波 . 超压爆轰产物声速以及热力学CJ点的实验研究. 高压物理学报, 2010, 24(3): 201-205 . doi: 10.11858/gywlxb.2010.03.007
    [6] 龚自正华劲松经福谦谢鸿森郭捷 . 高压下声速温度系数的一种新算法. 高压物理学报, 2000, 14(4): 241-246 . doi: 10.11858/gywlxb.2000.04.001
    [7] 张红平张黎罗斌强李建明王峰谭福利李牧 . 太帕压力下声速连续测量的高精度靶制备. 高压物理学报, 2020, 34(3): 033401-1-033401-7. doi: 10.11858/gywlxb.20200524
    [8] 李芳菲崔启良李敏周强邹广田 . 高温高压下液态水声速的研究不同状态方程的准确性验证. 高压物理学报, 2008, 22(3): 281-285 . doi: 10.11858/gywlxb.2008.03.010
    [9] 顾惠成李凤英 . 有磁和无磁状态下YIG和YAG晶体高压下的声速和衰减. 高压物理学报, 1993, 7(2): 138-142 . doi: 10.11858/gywlxb.1993.02.010
    [10] 李佩芸黄海军李艳丽 . Fe-3.24%Si的状态方程和声速的第一性原理计算:地球内核Si元素的约束. 高压物理学报, 2019, 33(6): 060101-1-060101-9. doi: 10.11858/gywlxb.20190781
    [11] 王贵朝 . 高压下材料弹性声速的一种经验表达式. 高压物理学报, 1988, 2(1): 92-95 . doi: 10.11858/gywlxb.1988.01.014
    [12] 马云胡绍楼汪小松陈宏李加波 . 样品-窗口界面运动速度的VISAR测试技术. 高压物理学报, 2003, 17(4): 290-294 . doi: 10.11858/gywlxb.2003.04.008
    [13] 刘福生经福谦 . 沿等压路径求解疏松材料Hugoniot关系的微分方程组及其求解. 高压物理学报, 2004, 18(1): 10-16 . doi: 10.11858/gywlxb.2004.01.003
    [14] 王志刚徐亮李绪海王海阔贺端威孟川民 . 碳化硅-金刚石超硬复合材料的弹性性质. 高压物理学报, 2015, 29(4): 263-267. doi: 10.11858/gywlxb.2015.04.004
    [15] 马春丽武晓鑫黄凤仙李敏王晓霞周强李芳菲崔启良 . 小分子液体的高温布里渊散射研究. 高压物理学报, 2015, 29(1): 35-41. doi: 10.11858/gywlxb.2015.01.006
    [16] 王汝菊王积方 . 高压下Gd3Ga5O12晶体的弹性性能. 高压物理学报, 1987, 1(1): 32-38 . doi: 10.11858/gywlxb.1987.01.005
    [17] 冯磊黄海军冷春蔚杨刚 . 高压下Fe92.5O2.2S5.3的熔化温度. 高压物理学报, 2017, 31(6): 698-706. doi: 10.11858/gywlxb.2017.06.004
    [18] 谭叶肖元陆薛桃李俊金柯 . 镁铝合金的冲击熔化行为实验研究. 高压物理学报, 2019, 33(2): 020106-1-020106-6. doi: 10.11858/gywlxb.20190729
    [19] 胡金彪经福谦程菊鑫 . 铜的高压声速和冲击熔化. 高压物理学报, 1989, 3(3): 187-197 . doi: 10.11858/gywlxb.1989.03.003
    [20] 边江曹学文杨文于洪喜尹鹏博 . 入口压力对天然气超声速液化特性的影响. 高压物理学报, 2018, 32(3): 031101-1-031101-7. doi: 10.11858/gywlxb.20170639
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  2658
  • 阅读全文浏览量:  78
  • PDF下载量:  626
出版历程
  • 收稿日期:  2010-03-03
  • 录用日期:  2010-05-05
  • 刊出日期:  2011-04-15

利用激光超声技术测量介观尺度材料的声速

    通讯作者: 马云; 
  • 1. 中国工程物理研究院流体物理研究所,冲击波物理与爆轰物理国防科技重点实验室,四川绵阳 621900

摘要: 设计并建立了一种可用于测量介观尺度(几十微米至几毫米)材料声速的激光超声系统。该系统采用脉宽为6.3 ns的调Q激光器作为超声波激发光源,使用光纤位移干涉仪进行超声位移探测。利用新建立的激光超声系统,测量了不同厚度铜箔的纵波声速。结果表明,激光超声系统得到的声速具有较高精度,可以将其应用于介观尺度材料声速测量。

English Abstract

参考文献 (13)

目录

    /

    返回文章
    返回