卢明辉， 丁 雷，颜学俊， 陈延峰

（1.南京大学固体微结构物理国家重点实验室 南京，210093）

（2.南京大学现代工程与应用科学学院 南京，210093）

引言

随着国防和现代化工业的飞速发展，航空航天、机械、能源和石化等领域的机械装备日趋大型化、集成化、高速化和自动化。高温、高压、高速度运行及高负荷的工作条件成为现代化工业的重要标志。为了保证这些机械设备器件的安全可靠，需要对其表面以及内部裂纹缺陷、弹性模量、残余应力以及晶粒尺寸等特征进行结构健康检测，这种检测方法即为无损检测技术［1-2］。无损检测技术是根据电、声、磁、光等物理形态特征，在不改变被测物构件表面几何形貌的基础上，对被测物体进行检测。目前，检测手段主要包括目视检测、X射线法［3-6］、磁 粉 法［7-8］、渗 透 法［9］，涡 流 法［10］和 超 声 检测［11-14］。激光超声无损检测属于超声无损检测的范畴，是通过高能激光脉冲在材料表面产生瞬时热作用，进而在材料表面形成应变和应力场，激发出超声波，再通过光学检测系统接收携带材料信息的超声波信号，从而提取出所需的材料特性信息。激光超声技术作为一种重要的无损检测技术，在无损探伤领域有着巨大应用价值。

1 超声的激光检测技术

与传统压电换能器相比，光学检测方法是真正意义上的非接触式超声检测方法［15］。首先，光学探测不会干扰待测超声场，加入振镜扫描系统，激励点和探测点可快速移动，且具有很高的空间分辨率；其次，短脉冲激光可激励高频超声信号［16-18］。……