§ 3.3. Общая схема иммерсионного метода с лазерным источником ультразвука.

Иммерсионная методика является самой распространенной при ультразвуковом исследовании ПС и композитных материалов [68,69,70] ввиду ее простоты и надежности. Особенно важным является применение такого метода в широкополосной акустической спектроскопии. Принципиальная схема иммерсионного метода с лазерным источником ультразвука, используемая в дальнейшем в § 3.4, § 3.5 § 4.3, приведена на рис.3.3.1.

Рис.3.3.1. Принципиальная схема иммерсионного метода.

Излучение от импульсного Nd:YAG - лазера с модуляцией добротности направляется через светорассеиватель на оптико-акусттический генератор (ОАГ) ультразвука, который вмонтирован в боковую стенку кюветы. Исследуемый образец опукается в иммерсионную жидкость, заполняющую кювету. В качестве ОАГ в зависимости от конкретной задачи могли использоваться: тушь в кварцевой кювете (частотный диапазон возбуждаемых импульсов =1¸ 40 МГц), светофильтр СЗС-22 (=1¸ 40 МГц) или ртуть в кварцевой кювете (=1¸ 100 МГц). Светорассеиватель используется для получения гладкого распределения интенсивности света на поверхности ОАГ и для вариации диаметра лазерного пучка. Широкополосный акустический импульс, возбужденный в ОАГ, распространяется в иммерсионной среде и попадает на образец. Существенным преимуществом иммерсионной техники является то, что она позволяет варьировать угол падения ультразвукового пучка на образец и угол вращения относительно нормали к его поверхности (см. рис.3.3.1), что является необходимым при исседованиии анизотропных сред. Акустический сигнал, прошедший образец, регистрируется широкополосным пьезоприемником либо на основе ниобата лития, либо на основе PVDF - пленки различной толщины, расположенном на противоположной стороне кюветы. Приемник выбирается исходя из спектрального диапазона проводимых исследований.

Как будет показано ниже, рассмотренная иммерсионная методика с лазерным источником ультразвука имеет большое количество приложений при решении задачи неразрушающей ультразвуковой диагностики ПС и композитных материалов.