超声无损检测设备之激光超声的声学原理

激光超声的声学原理主要涉及激光与材料相互作用产生的超声波。以下是其基本原理：

1. 激光与材料相互作用
   激光照射材料表面时，能量被吸收，导致局部快速加热和热膨胀，产生应力场，进而激发超声波。

2. 热弹性机制
   在低能量密度下，材料吸收激光能量后发生热弹性膨胀，产生应力波，形成超声波。

3. 烧蚀机制
   在高能量密度下，材料表面发生烧蚀，产生等离子体或蒸汽，形成冲击波，进而激发超声波。

4. 超声波传播
   超声波在材料中以纵波和横波形式传播，速度和路径取决于材料的弹性性质。

5. 检测与应用
   超声波传播过程中遇到缺陷或界面时会发生反射、折射等现象，通过检测这些信号可进行无损检测和材料表征。

公式

热弹性机制下的应力波可表示为：

$$\sigma (x,t)=\alpha E\Delta T(x,t)$$

其中，$\sigma$ 为应力，$\alpha$ 为热膨胀系数，$E$ 为弹性模量，$\Delta T$ 为温度变化。

应用

激光超声技术广泛应用于材料科学、工程和医学等领域，如无损检测、材料表征和医学成像。

总结来说，激光超声通过激光与材料的相互作用产生超声波，利用其传播特性进行检测和分析。

谛通超声扫描显微镜