Page 62 - ДисМокрий21

62

використовується для збудження (рис.1.14). ПАХ перетворюється в об’ємну

поздовжню акустичну хвилю, яка поширюється під кутом до поверхні і попадає

на п’єзоелектрик.

1.2.2. Лазерні методи збудження та реєстрації акустичних хвиль

Явище збудження акустичних хвиль оптичними методами відоме давно. З

появою лазерів такий спосіб збудження почали достатньо широко

використовувати в наукових дослідженнях і техніці. Існує кілька механізмів

збудження акустичних хвиль з допомогою лазерного випромінювання. Це

теплове розширення (термопружний механізм), електрострикція, поверхневе

швидке випаровування (абляція), оптичний пробій, тиск світла [158–161]. Деякі

з них призводять до пошкодження поверхні зразка, деякі є характерними для

прозорих діелектриків.
Для неруйнівного контролю металів найбільш ефективним є механізм

генерації УЗ коливань, який пов’язаний з абляцією. Абляція полягає у
випаруванні частини речовини під дією нагріву, спричиненого поглинанням

лазерного випромінювання. Акустична хвиля виникає за рахунок ефекту
“віддачі”, який виникає під час швидкого вильоту речовини. Метали мають

-1
5
4
високий коефіцієнт поглинання світла ~ 10 –10 см . Відповідно вся поглинута
світлова енергія локалізується в дуже тонкому шарі зразка товщиною кілька
мкм. Поглинута енергія переходить, в основному, в тепло. Інші шляхи

трансформації поглинутої енергії є, як правило, неефективні, і тому в більшості

випадків їх можна ігнорувати. У разі високої густини енергії і необхідної

потужності тонкий поверхневий шар плавиться і після цього випаровується.

Тиск, який виникає при вильоті випаруваної речовини із швидкістю V з

поверхні зразка, дорівнює [161]:

P = , (1.21)
2