Обработка пространственно-временного сигнала акустического микроскопа для определения скоростей объемных ультразвуковых волн и толщины слоистых объектов / Processing of Acoustic Microscope Spatio-Temporal Signal for Measurement of Bulk Ultrasonic Wave Velocities and Thickness of a Layered Sample

Левин В. М. / Levin, V. M.
Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН / RUS Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН
Петронюк Ю. С. / Petronyuk, Y. S.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН / RUS Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН
Титов С. А. / Titov, S. A.
Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН / RUS Научно-технологический центр уникального приборостроения РАН; Институт биохимической физики им. Н. М. Эмануэля РАН
Выпуск в базе РИНЦ
DOI: 10.25210/jfop-1604-086095

Левин В. М., Петронюк Ю. С., Титов С. А. Обработка пространственно-временного сигнала акустического микроскопа для определения скоростей объемных ультразвуковых волн и толщины слоистых объектов // Физические основы приборостроения. 2016. Т. 5. № 4(21). С. 86–95.
Levin, V. M., Petronyuk, Y. S., Titov, S. A. Processing of Acoustic Microscope Spatio-Temporal Signal for Measurement of Bulk Ultrasonic Wave Velocities and Thickness of a Layered Sample // Physical Bases of Instrumentation. 2016. Vol. 5. No. 4(21). P. 86–95.


Аннотация: Предложен метод измерения скоростей объемных ультразвуковых волн и толщины слоя, основанный на регистрации сигнала акустического микроскопа в зависимости от величины смещения исследуемого образца вдоль оси акустической линзы и разложении записанного пространственно-временного сигнала в спектр плоских, импульсных волн. Теоретически показано, что по относительным задержкам спектральных составляющих, отраженных от границ слоя, можно определить его параметры. Экспериментальные исследования тестового образца показывают, что погрешности определения скорости продольной волны и толщины слоя не превосходят 1%, а скорости поперечной волны 2%.

Abstract: A method of measurement of velocities of bulk ultrasonic waves and thickness of a layer is proposed. The method is based on recording of the signal of the acoustic microscope as a function of sample displacement along the axis of the acoustic lens and on decomposition of the recorded spatio-temporal signal in a spectrum of plane pulse waves. It was theoretically shown that the parameters of the layer can be determined using relative delays of the spectral components reflected at the interfaces of the layer. The experimental results of the test sample study show that the measurement error do not exceed 1 % for the velocity of the longitudinal wave and the thickness of the layer and do not exceed 2 % for the velocity of the transverse wave.

Ключевые слова: пространственно-временной сигнал, скорость ультразвука, спектр плоских волн, acoustic microscope, spatio-temporal signal, ultrasound velocity, пространственно-временной сигнал


Литература / References