[发明专利]激光超声扫描成像装置以及激光超声扫描成像系统

说明书

为解决上述技术问题，本申请提供一种激光超声扫描成像装置以及一种激光超声扫描成像系统，该激光超声扫描成像装置包括：脉冲激光器，用于发射脉冲激光；承载台，用于放置待测样品，所述待测样品在所述脉冲激光的激励下产生超声波；检测装置，用于对所述待测样品进行超声波检测；其中，所述承载台被配置为可沿预设轨迹移动，以使所述脉冲激光对所述待测样品进行扫描。本申请提供的激光超声扫描成像装置能够对体积或面积较大的待测样品进行检测。

技术领域

本发明涉及激光超声无损检测技术领域，特别涉及一种激光超声扫描成像装置以及激光超声扫描成像系统。

背景技术

激光超声检测技术是利用激光来激发和检测超声的无损检测技术，与传统的压电超声技术相比，激光超声检测技术具有非接触、宽带以及点发射接收等优点。因此在材料表征、缺陷检测、加工过程监测，以及复杂形貌的工件或高温、高压、腐蚀、辐射等特殊环境下设备的检测或监测中得以应用。

激光超声检测系统包括激光超声激励源和检测系统。激光超声激励源通过激光与被测材料直接作用，经过热弹效应或融蚀作用激发出以激光照射点为源的超声波。检测系统有多种方式，从理论上说凡是能检测振动的方法均可用于检测超声波，但受频率响应、分辨率、灵敏度、对被测表面和使用环境要求等的局限，常用的检测方法有压电换能器(例如锆钛酸铅压电陶瓷PZT)检测法和光学检测法。压电换能器检测法使用时要用耦合剂，对样品表面也有比较严格的要求。干涉法检测法是将试样表面直接用作迈克尔逊干涉仪测量臂中的反射镜，聚焦的激光束照射到试样表面，从表面反射光与由光源分离出的参考光束发生干涉，使光束发生频移，由检测器检测出频移，从而测量试样振动位移。

发明内容

本发明实施例提供了一种激光超声扫描成像装置以及激光超声扫描成像系统，以对面积或者体积较大的待测样品进行检测。

为解决上述技术问题，本申请提供一种激光超声扫描成像装置，该激光超声扫描成像装置包括：脉冲激光器，用于发射脉冲激光；承载台，用于放置待测样品，待测样品在脉冲激光的激励下产生超声波；检测装置，用于对待测样品进行超声波检测；其中，承载台被配置为可沿预设轨迹移动，以使脉冲激光对待测样品进行扫描。

其中，预设轨迹包括多个采样点，承载台被配置为沿预设轨迹移动时，在每个采样点停留预设时间，以使检测装置进行超声波检测。

其中，多个采样点阵列分布。

其中，激光超声扫描成像装置还包括偏转组件，偏转组件设置于脉冲激光的光路上，用于调整脉冲激光的偏转角度。

其中，预设轨迹包括多个采样点，承载台被配置为沿预设轨迹移动时，在每个采样点停留预设时间，偏转组件被配置为在预设时间内调整脉冲激光的偏转角度，以使脉冲激光对包含采样点在内的设定区域内进行扫描。

其中，检测装置用于在每个设定区域的扫描期间，进行多次超声波检测以得到多个初始检测信号，并根据多个初始检测信号的平均值确定最终检测信号。

其中，检测装置包括：激光发射器，用于发射检测激光；激光接收器，用于接收待测样品反射检测激光形成的反射激光；处理器，用于根据检测激光和反射激光确定待测样品的位移，以对待测样品进行超声波检测。

其中，激光超声扫描成像装置还包括二向色镜，二向色镜设置于脉冲激光和检测激光的光路上，二向色镜用于对脉冲激光和检测激光中的一者进行透射，对脉冲激光和检测激光中的另一者进行反射，使得透光形成的激光和反射形成的激光平行。

其中，激光超声扫描成像装置还包括：驱动器，连接承载台，用于接收外部设备发送的控制指令，并根据控制指令控制承载台的移动；脉冲信号发生器，连接承载台和脉冲激光器，用于接收承载台发送的位置反馈信号，生成脉冲信号；脉冲激光器用于根据脉冲信号产生对应的脉冲激光。

其中，脉冲信号发生器为函数发生器。