超聲波成像技術(shù)具有無電離輻射,相對安全,成像速度快等優(yōu)點(diǎn),己成為了一種令人矚目的新技術(shù),被廣泛的應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域,例如:醫(yī)學(xué)診斷、地質(zhì)勘探、材料、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測等。對于該成像技術(shù)而言,超聲波探測器是用來獲取被測物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息的核心器件。目前工程應(yīng)用中的超聲波探測器多采用壓電陶瓷換能器,但其在高精度和特殊環(huán)境的應(yīng)用需求中,也有一定的局限性,如體積大、響應(yīng)靈敏度較低,易受環(huán)境電磁干擾,復(fù)用性較差等。從應(yīng)用需求和技術(shù)發(fā)展的角度,超聲波成像技術(shù)仍然是一種在技術(shù)上期待有新進(jìn)展和新突破的研究。因此,本論文中研究了多種基于相位調(diào)制的干涉型光纖超聲波傳感器,搭建了超聲波檢測系統(tǒng),應(yīng)用這些傳感器對多個(gè)自制地震物理模型進(jìn)行了探測和成像實(shí)驗(yàn),分別采用可編程程序控制掃描和溫度自校準(zhǔn)的方法對成像系統(tǒng)的自動化操作和消除溫度交叉敏感問題進(jìn)行了研究。這些研究對于加速超聲波成像技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展有非常重要的意義。本論文的主要研究內(nèi)容為:（1）綜述了光纖傳感技術(shù)和光纖超聲波傳感技術(shù)的發(fā)展歷程。論述了干涉型光纖傳感器的基本原理,超聲波產(chǎn)生的方法,超聲波在固體、液體、氣體中的傳播規(guī)律、超聲波在傳播過程中的反射、折射、衰減以及超聲... 

【文章來源】：西北大學(xué)陜西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：122 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

光纖傳感器和PZT對主頻300kHz脈沖超聲波的檢測對于超聲波成像技術(shù)而言，獲取被測物內(nèi)部分層信息的核心器件是超聲波探測器

和顯示的檢測設(shè)備。它是獲取所需求外界信息的一種電學(xué)傳感器存在著一些根本的缺點(diǎn)，如傳輸損耗過信號干擾，特別是在一些極端工作環(huán)境（如強(qiáng)電磁下將其進(jìn)行應(yīng)用會受到一定程度的限制。華裔物理士于 1966 年首次提出使用光纖并利用光纖特性將其性[13-15]。隨后，同時(shí)使用石英玻璃制作成的超低損耗的光纖通信系統(tǒng)的陸續(xù)出現(xiàn)，在全球范圍內(nèi)掀起了一光纖是利用光的全反射原理，在光纖內(nèi)部實(shí)現(xiàn)對光信光傳導(dǎo)材料工具。科學(xué)家們在對光纖通信技術(shù)的研究訊領(lǐng)域作為傳播介質(zhì)對光波進(jìn)行傳輸，也可以將其作界環(huán)境的變化。近些年來，基于各種傳感原理和敏感的發(fā)展，光纖傳感器也從最初的 SMF 調(diào)制型發(fā)展成網(wǎng)絡(luò)[16-18]。

西北大學(xué)博士學(xué)位論文傳感系統(tǒng)是由光源、光纖、傳感元件和探測器組成中，氣體激光器、氬離子激光器、二氧化碳激光器較為常見的光源。這些光源的特性參數(shù)主要包括：率、光源的顏色、空間光強(qiáng)分布、光源的色溫。因當(dāng)同時(shí)將光源的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、光譜特性等性能考材料制成了光電探測器。當(dāng)光照射到半導(dǎo)體材料得能量的電子躍遷到導(dǎo)帶，同時(shí)在價(jià)帶中留下了子空穴對的運(yùn)動會形成電流，這個(gè)電流常稱為光器、APD 探測器、InGaAs 探測器陣列和 CCD 探測

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]近距離高精度超聲波測距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D]. 鄒軼.大連理工大學(xué) 2009
[4]醫(yī)學(xué)超聲成像系統(tǒng)的編碼激勵(lì)技術(shù)研究[D]. 鮑靜.天津大學(xué) 2007
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本文編號：3579136