一种金属表面微裂纹深度的激光超声探测方法

    公开(公告)号:CN114414658B

    公开(公告)日:2024-04-09

    申请号:CN202210025644.0

    申请日:2022-01-11

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种金属表面微裂纹深度的激光超声探测方法,包括激光激励,激光探测和信号处理三个步骤,该探测方法基于相位光栅,将有限元法模拟的光栅调制的激光脉冲信号与实验信号结合构建数据集;加入随机高斯噪声扩大数据集,对仿真信号与实验信号进行小波变换处理;利用深度神经网络对后续的信号进行处理。本发明提出了一种基于深度学习的激光窄带超声波微裂纹识别方法,设计了金属表面微裂纹深度的定量表征装置,可以对金属材料表面微裂纹进行可靠、灵活的表征,并可进一步扩展为一种具有通用性的完全无触点的自动检测方法用于表征几十微米甚至亚微米的金属以及半导体材料表面和亚表面缺陷。

    基于非线性光声效应的高强度声场分布表征装置及方法

    公开(公告)号:CN117571832A

    公开(公告)日:2024-02-20

    申请号:CN202311504403.5

    申请日:2023-11-13

    Abstract: 本发明公开了一种基于非线性光声效应的高强度声场分布表征装置和方法,该装置包括高强度声场发生系统,光声层析成像系统和温度控制系统;所述高强度声场发生系统包括依次相连的水浸压电陶瓷换能器,电阻抗匹配电路,功率放大器和信号发生器;所述光声层析成像系统包括脉冲激光器,阵列超声探测器,前置放大器,多通道数据采集系统和数据存储和处理系统。本发明提出的基于非线性光声效应的高强度声场成像技术,利用光声成像系统,结合温度依赖的光声非线性效应,可以有效实现大深度,高分辨率的温度分布成像,得益于光声成像纳秒级脉冲激光照射,可以实现瞬态温度场的捕捉,从而间接的实现声场分布的表征。

    一种高Q值吉赫兹拓扑声表面波谐振腔

    公开(公告)号:CN117040466A

    公开(公告)日:2023-11-10

    申请号:CN202311024615.3

    申请日:2023-08-15

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种高Q值吉赫兹拓扑声表面波谐振腔,包括相互拼接的两种声子晶体,所述声子晶体为表面具有纳米级刻蚀槽的铌酸锂。本发明通过不同拓扑属性声子晶体拼接,构造拓扑界面态,并通过叉指换能器基于压电效应激发声表面波,实现对谐振腔的激发,最终实现高Q值及具有极小模式尺寸的声表面波谐振腔,实验测到的最高Q值为6400。本发明所实现的声表面波谐振腔,具有拓扑保护属性、高Q值、极小体积模式、吉赫兹工作频率及低的传输损耗,可以充分增强其与超导量子比特、固态量子缺陷、微波场及光学光子等的耦合作用,其在相应的研究中将会发挥重要作用。

    基于环形光激励超声的激光精密点焊质量检测装置及方法

    公开(公告)号:CN115647591A

    公开(公告)日:2023-01-31

    申请号:CN202211392116.5

    申请日:2022-11-08

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于环形光激励超声的激光精密点焊质量检测装置及方法,所述检测装置包括纳秒脉冲激光器,二分之一波片,偏振分光镜,能量探测器表头,能量探测器,光电探测器,第一分束镜,光反射镜和电脑,光阑,空间光调制器,第一凸透镜、第二分束镜、第一滤光片、第二滤光片、CCD相机、第二凸透镜、二向色镜、第三滤光片和激光多普勒测振仪;所述检测方法是在热弹机制下完全非接触式的激光精密点焊无损检测,检测速度快,检测精度高,智能高效,激发出的信号信噪比很高,适用于微小复杂形貌结构件检测。

    基于激光超声的激光点焊微焊点质量检测装置及方法

    公开(公告)号:CN113588566B

    公开(公告)日:2022-06-21

    申请号:CN202110971229.X

    申请日:2021-08-23

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于激光超声的激光点焊微焊点质量检测装置,包括纳秒脉冲激光器,纳秒脉冲激光器发出的激光经过二分之一波片到达偏振分光镜,偏振分光镜将激光分束,分别进入能量探测器和分束镜,能量探测器通过能量探测器表头与电脑相连,分束镜将激光分束,分别进入光电探测器和光反射镜,光电探测器与电脑相连,穿过光反射镜的激光依次经过光阑、扫描振镜到达多轴位移平台,多轴位移平台与滤光片、激光多普勒测振仪在同一直线上。本发明还公开了一种基于激光超声的激光点焊微焊点质量检测装置的检测方法。本发明方便高效,适用于高温极端环境以及复杂形貌结构件检测;是完全非接触式激光微焊点无损检测,扫查速度快,检测结果直观可靠。

    一种基于光声点源的水浸换能器声场表征设备及其使用方法

    公开(公告)号:CN110595607B

    公开(公告)日:2020-11-24

    申请号:CN201910915377.2

    申请日:2019-09-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于光声点源的水浸换能器声场表征设备及其使用方法,所述设备包括光斑聚焦和成像光路、超声信号采集存储机构、高精度位移台和水箱,超声信号采集存储机构的超声水浸换能器浸入水箱,聚焦成像光路将光声信号传输到换能器,信号被放大后送入示波器进行数据采集,最后把所有数据传给电脑。所述使用方法包含以下步骤:a、调整物镜高度,使光声仿体处于物镜焦平面上;b、激光在光声仿体上产生一个脉冲的点声源;c、选择光声点源为原点,调整换能器位置并标记;d、测量光声点源的脉冲信号;e、在高精度位移台的带动下,换能器到新的坐标位置,重复步骤d测量不同坐标位置的空间冲激响应。本发明简单方便,检测精度高。

    一种基于光声点源的水浸换能器声场表征设备及其使用方法

    公开(公告)号:CN110595607A

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201910915377.2

    申请日:2019-09-25

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于光声点源的水浸换能器声场表征设备及其使用方法,所述设备包括光斑聚焦和成像光路、超声信号采集存储机构、高精度位移台和水箱,超声信号采集存储机构的超声水浸换能器浸入水箱,聚焦成像光路将光声信号传输到换能器,信号被放大后送入示波器进行数据采集,最后把所有数据传给电脑。所述使用方法包含以下步骤:a、调整物镜高度,使光声仿体处于物镜焦平面上;b、激光在光声仿体上产生一个脉冲的点声源;c、选择光声点源为原点,调整换能器位置并标记;d、测量光声点源的脉冲信号;e、在高精度位移台的带动下,换能器到新的坐标位置,重复步骤d测量不同坐标位置的空间冲激响应。本发明简单方便,检测精度高。

    一种光声超声双模显微成像装置

    公开(公告)号:CN110146450A

    公开(公告)日:2019-08-20

    申请号:CN201910488812.8

    申请日:2019-06-05

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种光声超声双模显微成像装置,包括延迟触发器,延迟触发器分别与用于激发宽带超声信号的脉冲激光器、超声收发器和数据采集卡相连,脉冲激光器产生的激光一部分沿光路系统传递到光电探测器,另一部分最终辐射到需要成像的组织上;超声收发器将脉冲电信号传输到聚焦超声换能器激发脉冲超声信号,聚焦超声换能器浸没在水耦合池中,水耦合池下方设置支架和高精度位移台,光电探测器、聚焦超声换能器均与数据采集卡相连,数据采集卡与计算机相连。本发明在实现轴向70微米,横向100微米分辨率的情况下,可以实现一厘米以上的成像深度;本发明结合了超声成像技术,可以在实现光声显微成像的同时,实现超声显微成像。

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