光热检测灵敏度获大幅提升

2019-04-12 16:44:49 来源: pc彩蛋幸运28官网|幸运28下载网站|幸运28开奖网站-科技日报 作者: 吴长锋 通讯员 周慧

pc彩蛋幸运28官网|幸运28下载网站|幸运28开奖网站·科技日报合肥4月12日电(记者 吴长锋 通讯员 周慧)记者从合肥工业大学了解到,该校仪器科学与光电工程学院卢荣胜教授科研团队,提出了一种全新的激光热源空间调制技术,实现了光学材料激光诱导光热检测灵敏度和效率的大幅提升,在强激光材料开发、强激光元器件制备和强激光系统实现等领域具有重要的应用价值。该成果日前刊发在应用物理类国际权威学术期刊《应用物理快报》上。

大型强激光和激光核聚变研究具有重要意义。由于激光能量极高,系统元器件对光学材料品质要求极其苛刻,而对相关设备中大量光学材料的光学吸收和热物特性进行检测,是其关键技术之一。目前采用的激光诱导光热检测技术由于强激光系统中的光学材料极小的光学吸收和热膨胀系数,材料的局部温差和热弹性形变幅度较小,限制了光热检测灵敏度。而对大尺寸元器件逐点检测需耗费大量时间,其使用效率极低。

科研人员研究发现,当激光热源在被测材料表面匀速运动时,材料的加热可分为瞬态和准稳态两个过程,在准稳态加热过程中的热累积效应提高了材料当前被辐照点的温度峰值,在一定的冷却时间后,被辐照过的点将冷却至环境温度,从而获得温度谷值。由于峰值和谷值差异较大,从而大幅提高辐照点的局部温差和热弹性形变,实现高灵敏度的光热检测。

这一成果成功克服了现有基于时间调制的激光诱导光热检测技术产生的光学材料局部温差和热弹性形变幅度较小的问题。实验结果表明,在相同的实验条件下,这一新型调制方法的灵敏度是现有方法的1.8倍,且可以捕捉到现有方法无法检测到的微弱吸收缺陷。同时,这一技术可以实现飞行测量,从而大幅提升大尺寸元器件的检测效率。

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