Page 12 - АвторефМокрий21
P. 12

10


                     Ще  однією  особливістю  лазерних  технологій  є  можливість  створення
               принципово  нових  методик  визначення  швидкості,  які  неможливі  за
               використання контактних перетворювачів, і базуються на взаємодії акустичних
               та оптичних полів.  В результаті такої взаємодії оптичне випромінювання несе в
               собі інформацію про зміщення, спричинені акустичними хвилями на поверхні
               об’єкта контролю. Прикладом таких підходів є визначення довжини акустичної
               хвилі  на  основі  вимірювання  кута  дифракції  оптичного  випромінювання  чи
               метод  Шефера-Бергмана,  який  дозволяє  визначити  швидкість  різних
               акустичних хвиль завдяки утворенню складної оптичної дифракційної картини
               внаслідок  взаємодії  із  акустичними  хвилями  в  прозорому  матеріалі.  Проте
               потенційні можливості лазерних технологій в цьому напрямку ще в повній мірі
               не  вивчено,  а  лазери  застосовують  часто  лише  як  безконтактні  пристрої  для
               збудження і реєстрації акустичних хвиль.
                     Таким  чином,  аналіз  літературних  джерел  показав,  що  для  ефективного
               застосування зміни величини швидкості акустичних хвиль з метою оцінювання
               стану  матеріалу  необхідно  розвинути  відомі  і  створити  нові  методики
               визначення  швидкості,  в  яких  висока  точність  поєднується  з  високою
               роздільною здатністю, а також методики оптимізації точності та розділення для
               максимально  повного  відображення  властивостей  матеріалу.  Для  вирішення
               цих завдань перспективним  є використання поверхневих релеївських  хвиль  із
               застосуванням для їх збудження та реєстрації контактних п’єзоелектричних та
               безконтактних  лазерних  методів,  а  також  їх  поєднання  залежно  від  умов
               проведення діагностування.
                     Другий  розділ  присвячено  розробці  лазерних  методик  для  реєстрації
               акустичних хвиль, а також для визначення їх швидкості.
                     Запропоновано нову схему інтерферометра Майкельсона, яка усуває один з
               основних  його  недоліків  –  нестабільну  роботу  в  умовах  вібрацій  та
               температурних  дрейфів.  Особливістю  цієї  схеми  є  створення  на  поверхні
               фотоприймача  інтерференційної  картини  у  вигляді  періодичних  смуг,  яка
               виникає внаслідок наявності кута між  променями, що інтерферують (рис.1). Ця
               схема працює у випадку реєстрації ПАХ. У традиційній схемі реєстрації ПАХ
               використовують  суттєво  меншу  ширину  зондуючого  променя  за  довжину

               акустичної  хвилі.  У  запропонованій  схемі  ситуація  протилежна  ‒  ширина
               оптичного  променя  повинна  бути  більшою  за  довжину  ПАХ.  Розподіл
               інтенсивності оптичного випромінювання в площині інтерференційної картини
               із урахуванням кута β між променями, що інтерферують може бути записаний
               як:
                                                         2                           2
                         I (x )   I   I   2 I 1 I 2  cos(    ( 2d   x sin    2h sin(    x    t ))) ,          (4)
                                  1
                                       2
   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17