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原文传递一种基于啁啾调制相关解调方式和双层光声模型的材料热扩散率测量方法

专利名称：	一种基于啁啾调制相关解调方式和双层光声模型的材料热扩散率测量方法
摘要：	本发明公开一种基于啁啾调制相关解调方式和双层光声模型的材料热扩散率测量方法，所述方法运用强度啁啾调制的激光激励双层样品产生光声信号，并由耦合在双层样品后表面的压电换能器所探测，该光声信号与双层样品中上层材料的热物理特性、上下两层材料弹性性能及厚度、啁啾激励光特性相关；在啁啾激励光特性及上下两层材料厚度已知的情况下，通过将不同上下层弹性性能比和热扩散率的啁啾激光激励参考光声信号与测量得到光声信号做相关运算，则相关峰最大值所对应的热扩散率即为上层材料的热扩散率。本方法为双层样品中上层材料的热扩散率测量提供了一种无损、快速的测量方法。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	电子科技大学
发明人：	赵斌兴;孙启明;王静;周鹰;李斌成;杨玲;王天明
专利状态：	有效
申请日期：	2021-12-21T00:00:00+0800
发布日期：	2022-03-25T00:00:00+0800
申请号：	CN202111567799.9
公开号：	CN114235709A
分类号：	G01N21/17;G01N21/63;G01N25/18;G06F17/15;G;G01;G06;G01N;G06F;G01N21;G01N25;G06F17;G01N21/17;G01N21/63;G01N25/18;G06F17/15
申请人地址：	611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
主权项：	1.一种基于啁啾调制相关解调方式和双层光声模型的材料热扩散率测量方法，其特征在于：强度啁啾调制的激光激励双层样品产生光声信号，该光声信号由耦合在双层样品后表面的压电换能器所探测；基于双层光声模型，在啁啾激励光特性及上下两层材料厚度已知的情况下，得到光声信号作为参考信号；通过不同上下层弹性性能比和热扩散率的参考信号与测量得到光声信号做相关运算，则相关峰最大值所对应的热扩散率即为上层材料的热扩散率。 2.根据权利要求1所述的基于啁啾调制相关解调方式和双层光声模型的材料热扩散率测量方法，其特征在于：激光的啁啾调制信号由函数发生器产生，啁啾调制信号的起始与截止频率均为低频，即满足弹性力学的准稳态近似，且满足双层样品上层材料热厚条件，即其中，D为上层材料热扩散率，l为上层材料厚度，f为啁啾信号的起始和截至频率中较小值；啁啾信号的时间带宽积应为整数，即啁啾起始频率与截止频率之差与啁啾时长的乘积为整数。 3.根据权利要求1所述的基于啁啾调制相关解调方式和双层光声模型的材料热扩散率测量方法，其特征在于：双层光声模型的上层材料满足热厚条件，即热波无法传到下层材料，下层材料只起到传声作用。 4.根据权利要求1所述的基于啁啾调制相关解调方式和双层光声模型的材料热扩散率测量方法，其特征在于：压电换能器的厚度应远小于样品的厚度，使得其对样品振动的影响可以忽略。 5.根据权利要求1所述的基于啁啾调制相关解调方式和双层光声模型的材料热扩散率测量方法，其特征在于：产生参考信号的具体算法是，先对实时监测到的激励光强时域信号进行傅立叶变换，再将之与不同上下层弹性性能比和热扩散率所对应的频域双层光声响应函数相乘。 6.根据权利要求1所述的基于啁啾调制相关解调方式和双层光声模型的材料热扩散率测量方法，其特征在于：热扩散率反演具体算法是，权利要求5所述一系列参考信号分别与测得的光声信号做相关运算，找到相关峰值最高的那个参考信号所对应的热扩散率即为测量值。
所属类别：	发明专利