Устройство для возбуждения ультразвука
Изобретение относится к исследованию химических и физических свойств веществ, а именно к области неразрушающего контроля качества материалов с помощью ультразвука. Цель изобретения - повышение эффективности за счет плавного изменения диаграммы направленности ультразвукового пучка. Для этого устройство снабжено моноимпульсным лазером, световодом, конденсором, емкостью со светопоглощающей средой, соединенной с решеткой в виде оптически прозрачных соединяющихся сосудов и базовых непрозрачных полос из термостойкого упругого поглощающего лазерное излучение материала. Полосы сверху и снизу пронизаны двумя направляющими штырями с микрометрическим винтом. Световой импульс лазера через волновод и конденсор попадает на решетку, поглощается светопоглощающей средой и возбуждает упругое ультразвуковое поле, диаграмма направленности которого определяется размерами решетки и ее шагом и может плавно регулироваться за счет вращения микрометрического винта. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТР ИХ
СОЩИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕГ}ЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4253015/24-10 (22) Ql.06 87 (46) 15,02,90, Бюп. Л 6 (71) Институт прикладной физики
АН БССР (72) А.П.Кулеш, А.И;Силенко и А.11.Фомин (53) 534. 132:621. 375. 826 {088. 8) (56) Арр1. Phys. Lett, ).977, v. 30, р. 257. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ
УЛЬТРАЗВУКА (57) Изобретение относится к исследованию химических и физических свойств веществ, а именно к области . неразрушающего контроля качества ма-, териалов с помощью ультразвука,.
Цель изобретения — повышение эффективности за счет плавного изменения диаграммы направленности ультразвуИзобретение относится к исследова-: нию химических и физических свойств веществ, а именно к неразрушакщему ультразвуковому контролю качества ,материалов, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет плавного изменения диаграммы направленности .ультразвуковего пучка.
На фиг. 1 приведена принципиальная схема устройства; иа фиг. 2 - схема прохождения ультразвукового луча в контролируемом изделии.
Устройство содержит моноимпульсный лазер 1, световод 2, конденсор 3, носитель 4, контролируемыми образец 5> емкость 6, направляющие стержни 7, {51)5 G 10 K 15/00, G 01 N 29(04
2 кового пучка, Для этого устройство снабжено моноимпульсным лазером, световодом, кондеисором, емкостью со светопоглощающей средой, соединенной с решеткой в виде оптически прозрачных соединяющихся сосудов и базовых непрозрачных полос из термостойкого упругого поглощающего лазерное излучение материала. Полосы сверху и снизу пронизаны двумя направляющими штырями с микрометрическим винтом. Световой импульс лазера через волновод и конденсор попадает на решетку, поглощается светопоглощающей средой и .возбуждает упругое ультразвуковое поле, диаграмма направленности которого определяется размерами решетки и ее шагом и может плавно регулироваться эа счет вращения микрометричес кого винта. 2 ил. микрометрический винт 8, оптически прозрачные сообщающиеся сосуды 9, оптически непрозрачные упругие полосы !О.
Устройство работает следующим образом.
Излучение лазера, распространяясь по св товоду 2, попадает На рассеивающий соиденсор 3, после чего расширенным пятном попадает на.решетку носителя 4 из оптически прозрачных сосудов 9, заполненных светопоглощающей средой, и непрозрачных базовых термостойких упругих полос 10. При поглощении излучения веществом, заполняющим сосуды 9, возникает ударная волна вследствие теплового расширения сре1343444 ды, которая передается поверхности контролируемого изделия. Упругое возмущение изделия носит периодический характер, определяемый шагом решетки В . Так как поверхность контролируемого иэделия является излучателем, то в изделие посылается расходящийся ультразвуковой пучок. Половина угла растра определяется из соотношения
sin г - "1,22)l, D, где Я вЂ” длина ультразвуковой волны в объекте испытания;
D — размер решетки. Вращая микрометрический винт 8, сжимают или разжимают упругие непрозрачные полосы 10 ре- 15 шетки, тем самым изменяя шаг решетки В и, следовательно, размер решет- ки D, то есть угол раскрыва диаграммы направленности у. В результате однократного воздействия лазерного излучения поглощающая среда в каналах 9 испаряется, и под действием закона Паскаля каналы 9 автоматически заполняются поглощающей средой из емкости 6 по закону сообщающихся со- 25 судов. Оптически непрозрачные пластины 10 долины быть термостойкими, чтобы они могли выдерживать многократное воздействие лазерных импульсов и вместе с тем не допускать передачи упругой энергии в контролируемое изделие.
Наличие направляющих штырей 7 поз-, воляет избежать разъюстировки решетки за счет вращения микрометрического вчнта 8, так как плавное перемещение непрозрачных пластин осуществляется строго параллельно, Снабжение устройства конденсатором 3, носителем 4 с емкостью со светопоглощающей средой 6 с направляющими штырями 7 и микрометрическим винтом 8 позволяет плавно изменять диаграмму направленности ультразвукового пучка при его лазерном возбуждении в контролируемом иэделии.
Формула и з о б р е т е н и я
Устройство для возбуждения ультразвука, содержащее моноимпульсный лазер, оптически связанный со световодом и светопоглощающей средой, размещенной в носителе, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения эффективности за счет плавного изменения диаграммы направленности.ультразвукового пучка, оно снабжено размещенным между световодом и светопоглощающей средой конденсором, а носи- тель выполнен в виде емкости, соединенной с сообщающимися оптически прозрачными сосудами, чередующимися с базовыми непрозрачными полосами из термостойкого упругого поглощающеro лазерное излучение материала, причем сосуды установлены с возможностью изменения расстояния между ними.
1543444
Заказ 403 Тиран 329 Подписное
BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
Со ставитель С.Н. 1<арпачев
Редактор И.Циткина Техред М.Ходанич с
Корректор М.Кучерявая — — — — — - — S —
