[發(fā)明專利]基于脈沖激光的半透明介質(zhì)衰減系數(shù)和散射反照率的快速測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310331875.5
• 申請(qǐng)日: 2013-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN103389272A
• 公開（公告）日: 2013-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張彪;齊宏;任亞濤;孫雙成;阮立明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N21/17
• 分類號(hào): G01N21/17;G01N21/49
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.基于脈沖激光的半透明介質(zhì)衰減系數(shù)和散射反照率的快速測(cè)量方法，其特征在于，該方法的具體步驟為：

步驟一、向半透明待測(cè)試件的一側(cè)表面涂覆上黑度為0.95-1的涂層，利用高斯脈沖激光器產(chǎn)生高斯脈沖激光，高斯脈沖激光光束垂直入射到試件無(wú)涂層的一側(cè)表面，采用單光子計(jì)數(shù)器測(cè)量半透明介質(zhì)無(wú)涂層側(cè)的時(shí)域半球反射信號(hào)，獲得試件的時(shí)域反射信號(hào)曲線及該曲線的峰值R_max；

步驟二、利用得到的時(shí)域反射信號(hào)曲線的峰值R_max，根據(jù)試件的幾何厚度L和長(zhǎng)度量綱的激光脈沖寬度ct_p的大小關(guān)系，獲得待測(cè)介質(zhì)的衰減系數(shù)β和待測(cè)介質(zhì)的散射反照率ω的關(guān)系；

步驟三、利用步驟二中獲得的待測(cè)介質(zhì)的衰減系數(shù)β和待測(cè)介質(zhì)的散射反照率ω的關(guān)系，對(duì)逆問題算法進(jìn)行初始化；

步驟四、利用逆問題算法，設(shè)定待測(cè)介質(zhì)的衰減系數(shù)β和待測(cè)介質(zhì)的散射反照率ω的值，根據(jù)輻射傳遞方程，獲得計(jì)算域內(nèi)的輻射場(chǎng)強(qiáng)度；

步驟五、利用步驟四獲得的計(jì)算域內(nèi)的輻射場(chǎng)強(qiáng)度，根據(jù)公式：

R(t)=2π∫π/2πI(0,θ,t)I0cosθsinθdθ---(1)]]>

獲得時(shí)域半球反射信號(hào)的估計(jì)值R(t)；式中I₀是高斯脈沖激光的輻射強(qiáng)度峰值；I(0,θ,t)為t時(shí)刻θ方向x=0處的的輻射強(qiáng)度，x=0處為待測(cè)試件無(wú)涂層的一側(cè)表面，θ為輻射方向；

步驟六、利用步驟五獲得的時(shí)域半球反射信號(hào)的估計(jì)值R(t)與步驟一中采用單光子計(jì)數(shù)器測(cè)量半透明介質(zhì)無(wú)涂層側(cè)的時(shí)域半球反射信號(hào)作最小二乘差值；

步驟七、判斷步驟六的最小二乘差值是否小于閾值ε，若是，將步驟四中設(shè)定待測(cè)介質(zhì)的衰減系數(shù)β和待測(cè)介質(zhì)的散射反照率ω的值作為測(cè)量結(jié)果，完成基于脈沖激光的半透明介質(zhì)衰減系數(shù)和散射反照率的快速測(cè)量，否則返回步驟四。