材料亚表面结构光热辐射检测实验

摘要

为开展光声光热技术实验教学,设计了材料亚表面结构光热辐射检测实验.应用层状材料在聚焦高斯光束激励下产生的三维热波的理论模型分析了光致热波的局域性、光热辐射信号随样品层厚度以及随背衬物质热学性质的变化规律.采用碳钢作为基体材料制作了一个含孤立横向盲孔的样品和一个含异质填充孔并带表面镀层的样品.采用半导体激光器、红外探测器等构建光热辐射检测实验系统.通过对样品进行光热辐射检测实验,验证了理论预期的检测能力:光热辐射信号对由泵浦光调制频率和材料热学参数决定的热扩散长度内的材料热学结构(材料界面位置、界面两边材料的热学性质等)敏感.