SU1610427A1

SU1610427A1 - Способ определени акустических характеристик образца

Info

Publication number: SU1610427A1
Application number: SU884627768A
Authority: SU
Inventors: Лев Давидович Бахрах; Сергей Александрович Титов
Original assignee: Московский институт радиотехники, электроники и автоматики
Priority date: 1988-12-28
Filing date: 1988-12-28
Publication date: 1990-11-30

Abstract

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл исследовани локальных акустических свойств образца путем определени коэффициентов отражени и прохождени ультразвуковой волны при различных углах падени . Целью изобретени вл етс повышение точности измерений в области углов падени , меньших 45° и определение акустических характеристик анизотропных образцов. Согласно способу определени акустических характеристик образца направл ют на поверхность образца сфокусированную продольную ультразвуковую волну, измер ют спектральные характеристики отраженной и прошедшей волн, по которым определ ют коэффициенты отражени и прохождени дл разных углов падени . Прием отраженной и прошедшей волн осуществл ют электроакустическими преобразовател ми, движущимис равномерно вдоль поверхности образца и, кроме того, чувствительными лишь к волнам, волновые векторы которых лежат в одной плоскости, перпендикул рной поверхности образца. В качестве таких электроакустических преобразователей может быть использован цилиндрический пьезоэлемент. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано дл исследовани , локальных акустических свойств образца путем определени коэффициентов отражени и прохождени ультразвуковой волны при различных углах падени .

Целью изобретени вл етс повышение точности измерений коэффициента отражени в области углов падени .

меньших 45, возможность определени акустических характеристик анизотропных образцов и повышение информативности за счет определени коэффициента прохождени .

На черт еже представлена структурна схема Устройства дл реализации способа определени акустических характеристик образца.

Устройство выполнено на основе канирующего акустического микроскоа и содержит - электроакустический злучатель в виде сфери ческого пье- окерамического фокусирующего излуател 1, возбуждаемого генератором когерентных радиоим пульсов,иммерсионную среду 3, образец 4,приемные лектроакустические преобразователи 5 -и 6,выполненные с цилиндpичecки- ми поверхност ми, причем образуюище цилиндрических поверхностей параллельны поверхности образца,приемное устройство 8, к которому подвод тс сигналы приемных преобразователей и выход которого соед}П1еп с устройством 9 обработки и регистрации сигнала ,

-Способ определени акустических характеристик образца осуществл етс следующим образом.

Последовательность когерентных радиоимпульсов от генератора 2 подводитс к фокусирующему излучателю 1 , который излучает в иммерсионную среду продольную сферическую ультразвуковую волну. Эта волна падает на .исследуемый участок образца 4,частично отражаетс , а частично проходит через него. Отраженна и прошед- ща волны принимаютс преобразовател ми 5 и 6 соответственно, которые перемещаютс равномерно вдоль поверхности образца механизмом 7 сканировани . Падающа сферическа волна представл ет собой суперпозицию плоских волн с различными направлени ми распространени , образующих угловой спектр падающей волны. После отражени (прохождени ) эти плоские волны мен ют амплитуду и фазу в соответствии cf коэффициентом отражени (прохождени ) образца.

Из-за того, что преобразователи 5 и б вл ютс цилиндрическими, они чувствительны лищь к тем плоским волнам , волновые вектора которых лежат в плоскости, перпендикул рной образующей , цилиндрической поверхности.

Благодар тому, что приемные преобразователи вл ютс движущимис , они принимают каждую из плоских волн на своей частоте f, сдвинутой относительно частоты излучаемой волны на величину допплеровского сдвига;

п

..f-.I-f -.- sin9,

f. с

5

0

где V - скорость аеремещени приемного преобразовател ; с - скорость звука в иммерсионной среде;

0 - угол падени соответствующей плоской волны. Электрический сигнал с приемных преобразователей подвергаетс обработке в приемном устройстве 8 - осуществл етс его выделение на фоне помех и сигналов переотражени .Устройство обработки и регистрации сигнала производит спектральный анализ принимаемого сигнала, на основе чего определ ютс зависимости коэффициентов отражени и прохождени от угла падени .

Необходимые сведени об угловом спектре подающей волны получают путем калибровки на образцах с известными коэффициентами отражени и прохождени .

Claims

1. Способ определени акустических характеристик образца, заключающийс в том, что возбуждают в иммерсионной среде продольную ультразвуковую волну, фокусируют ее на поверхности образ1 ;а, принимают электроакустическим преобразователем в процессе его перемещени отраженную от поверхности образца волну, по спектральным характеристикам которой определ ют коэффициент отражени , отличающийс тем, что, с целью повыщени точности измерений коэффициента отражени в области углов падени , меньших 45°, и возможности определени акустических характеристик анизотропных образцов,перемещение приёмного электроакустического преобразовател осуществл ют вдоль поверхности образца, а в качестве преобразовател используют датчик, чувствительный к волнам, волновые векторы которых лежат в одной плоскости , перпендикул рной поверхности образца.

0

5

0

5

50

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю- щ и и с тем, что в качестве датчика используетс пьезоэлемент с цилиндрической рабочей поверхностью.

3.Способ ПОП.1, отличающийс тем, ЧТО , с целью повьше- ни информативности за счет опреде516104276

лени коэффициента прохождени ,допол- кого преобразо-вател осуществл ют нительно принимают прошедшую через вдоль поверхности образца с проти- образец волну, а перемещение прием- воположной его стороны.