岳俊昕，张巍巍

(无损检测技术教育部重点实验室(南昌航空大学)，南昌330063)

0 引言

测量应力常规方法的原理有金属应变效应、半导体压阻效应、压电效应、光干涉等。利用应力与被测材料荧光特征之间的关系对应力进行测量是相对较新的方法。这类测量方法与传统的电学或光纤测量方法相比有很多优越性:1)荧光可以非接触测量，能免除人工布线、应变片黏贴等需要技巧和经验的操作;2)荧光材料易于制作涂层或镀层，因此大面积应变场的分布探测较为方便，适于直观地测试叶片、盘形件、旋转壳体等的形变;3)敏感材料对高温的耐受性一般优于压电材料和半导体材料，而且荧光特性不容易受震动、噪声等环境因素的影响。

当前关于应力的荧光测量方法主要有Cr3+荧光压谱效应、拉曼压谱效应、稀土荧光的压谱效应、荧光寿命、氧分压相关的荧光猝灭、应力发光等6种技术原理，其中前3种压谱技术的应用越来越受到重视，因此，下面重点阐述这3种压谱技术，并简单介绍其他荧光测量应力的方法。

1 基本原理及研究现状

1.1 Cr3+荧光压谱效应

用紫外线激发红宝石(Al2O3:Cr3+)等掺Cr3+氧化物材料，样品能发射出波长在红光范围的Cr3+荧光，其中最强的2个荧光峰常被标注为R1和R2线。在室温和标准大气压下红宝石晶体的R1和R2线分别位于14 402 cm－1和14 432 cm－1。高压(压应力)都可以造成红宝石晶体键长减小，对应的R1和R2荧光谱线红移现象就是Cr3+的荧光压谱效应。这个效应可以归结到电子云膨……