魏文卿，张媛媛，徐 涛，刘 红，伍 凡

(1.中国科学院光电技术研究所，四川成都 610209；2.中国科学院大学，北京 100049)

0 引 言

超低膨胀玻璃具有超低热膨胀系数的优良特性，成为许多天基、地基光学系统和激光系统反射镜的主选基体材料，其热膨胀系数的均匀性直接影响到镜面的加工质量和像质稳定性[1-5]。声速是评价材料的重要物理性能指标之一，声速结合其他物理量进行运算，可获得更多的材料物理性能特征[6-7]。徐彦霖等[8]使用德国 Krautkramer公司的超声波检测仪(USIP 12)及其配套的测厚模块(DTM 12)，通过对奥氏体不锈钢声速的测量无损评价了材料的晶粒尺寸，声速测量精度为0.71 m.s-1。张颜艳等[9]选用MODEL 5072PR作为脉冲发射源，并结合高采样率的示波器同样对奥氏体不锈钢的声速进行了测量，测量精度为0.5～3 m.s-1。

这些测量系统本质上是采用脉冲反射法进行声速测量。它们用高精度千分尺或测微仪测量被测样品的厚度，由自身的测厚模块或者结合高采样率的数字示波器对超声回波信号进行采集并精确地读取超声波在样品内部的传播时间，从而获得被测固体材料的声速。虽然能取得较高的声速测量精度，但系统的构成较为复杂且不易集成化[10]。

常用的测量超低膨胀玻璃热膨胀系数的方法有干涉法和光弹性分析法，它们均属于取样测量，具有破坏性且测量过程费时。而相关研究表明，通过测量超声纵波声速可以间接获取超低膨胀玻璃的热膨胀系数值，从而能够实现热膨胀系数的快速、无损测量[11-12]。……