激光超声检测：相移迁移法与合成孔径聚焦技术的结合应用

"相移迁移法在激光超声合成孔径聚焦技术中的应用，通过结合有限元仿真和实验，实现了对工件内部微小缺陷的高效检测和定位。利用激光激发超声波，并通过激光测振仪探测，采用基于相移迁移法（PSM）的SAFT成像算法，提高了图像重构速度，为激光超声无损检测提供了实时技术方案。" 本文主要探讨了相移迁移法（Phase Shift Migration, PSM）在激光超声合成孔径聚焦技术（Synthetic Aperture Focusing Technique, SAFT）中的应用，用于无损检测工件内部的微小缺陷。激光超声技术利用激光脉冲源照射工件表面，激发多模式、宽带的超声体波，这些波在工件内部传播，携带了关于工件结构和潜在缺陷的信息。SAFT是一种超声成像技术，通过整合不同角度或位置的超声波数据，可以提高成像的分辨率和深度。 作者首先通过有限元仿真模拟了激光激发超声波在含缺陷样品中的传播过程，这有助于理解超声波在工件内部的传播特性，并为后续的成像算法设计提供了基础。在此基础上，他们开发了一种基于相移迁移法的SAFT成像算法。PSM是一种用于图像重建的技术，它利用相位信息来改善图像质量，尤其适用于宽频带信号的处理。在实验部分，研究人员使用激光在含缺陷的样品表面产生超声波，并用激光测振仪进行探测，收集到的数据结合PSM-SAFT算法，成功地检测和定位了样品内的缺陷。 实验结果表明，将激光超声技术与频域SAFT-PSM相结合，不仅可以有效检测和定位微小缺陷，而且图像重构速度优于传统的时域SAFT。这种更快的图像处理能力对于实时监控和检测工件的内部状态具有重要意义，特别是在需要快速响应和高精度检测的工业环境中，如航空航天、制造业等领域。 此外，文章还强调了超声无损检测技术在金属工件内部缺陷检测中的重要性，由于传统超声换能器的局限性，可能会导致成像分辨率下降。而SAFT技术通过合成多个探测角度的数据，可以克服声束扩散问题，提高横向分辨率，实现更精确的缺陷成像。 关键词包括传感器、激光超声、合成孔径聚焦技术、相移迁移法、成像算法和无损检测，这些都是本文的核心概念。这项工作为激光超声无损检测提供了新的技术手段，有望在未来得到更广泛的应用。