کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
10690436 1019251 2014 6 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Analytical one-dimensional model for laser-induced ultrasound in planar optically absorbing layer
ترجمه فارسی عنوان
مدل تحلیلی یک بعدی برای سونوگرافی ناشی از لیزر در لایه جذب نوری فلزی
کلمات کلیدی
عکس آکوستیک، ترموالاستیک، جذب نوری، فیلم نازک، پلیمر
ترجمه چکیده
سونوگرافی تولید شده با استفاده از اصول فتوشاپی مبتنی بر لیزر امروزه از امروز استفاده می شود و کاربرد آن می تواند در تشخیص زیست پزشکی، آزمایش غیر مخرب و خصوصیات مواد یافت شود. برای برخی از برنامه های اندازه گیری می تواند مفید باشد برای ایجاد سونوگرافی تولید شده در مورد خواص طیفی و مشخصات زمانی. برای رسیدگی به این مسئله، تولید و پخش سونوگرافی ناشی از لیزر را در یک ساختار لایه ای مسطح انجام دادیم. ما یک بیان تحلیلی برای موج فشار القایی از جمله خواص فیزیکی و نوری هر لایه استخراج کردیم. رویکرد تبدیل لاپلاس در حل تحلیلی مجموعه نتیجه ای از معادلات موج فتوآکوستیک استفاده شد. نتایج به شبیه سازی ها مربوط می شود و با نتایج تجربی مقایسه می شود. برای فعال کردن مقایسه ولتاژ ثبت شده از آزمایشات و فشار محاسبه، ما یک روش شناسایی سیستم بر اساس خواص فیزیکی مبدل اولتراسونیک برای تبدیل فشار آکوستیک محاسبه شده به ولتاژ استفاده کردیم. ما در مقایسه با ولتاژ های آزمایش شده و ولتاژ های تعیین شده از فشار آستانه محاسبه شده برای نمونه های مورد مطالعه، توافق معقولی پیدا کردیم. روش شناسایی سیستم ناپایدار است، اما احتمالا از نقض مفاد ایزوتراپی مواد توسط چسب های فیلم و پوشش در آزمایش. مدل تحلیلی ارائه شده می تواند به عنوان مبنایی برای حل مسئله معکوس شکل دادن یک پالس صوتی از جذب یک پالس لیزر در ساختار لایه ای مسطح مواد الاستیک استفاده شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه فیزیک و نجوم آکوستیک و فرا صوت
پیش نمایش مقاله
مدل تحلیلی یک بعدی برای سونوگرافی ناشی از لیزر در لایه جذب نوری فلزی
چکیده انگلیسی
Ultrasound generated by means of laser-based photoacoustic principles are in common use today and applications can be found both in biomedical diagnostics, non-destructive testing and materials characterisation. For certain measurement applications it could be beneficial to shape the generated ultrasound regarding spectral properties and temporal profile. To address this, we studied the generation and propagation of laser-induced ultrasound in a planar, layered structure. We derived an analytical expression for the induced pressure wave, including different physical and optical properties of each layer. A Laplace transform approach was employed in analytically solving the resulting set of photoacoustic wave equations. The results correspond to simulations and were compared to experimental results. To enable the comparison between recorded voltage from the experiments and the calculated pressure we employed a system identification procedure based on physical properties of the ultrasonic transducer to convert the calculated acoustic pressure to voltages. We found reasonable agreement between experimentally obtained voltages and the voltages determined from the calculated acoustic pressure, for the samples studied. The system identification procedure was found to be unstable, however, possibly from violations of material isotropy assumptions by film adhesives and coatings in the experiment. The presented analytical model can serve as a basis when addressing the inverse problem of shaping an acoustic pulse from absorption of a laser pulse in a planar layered structure of elastic materials.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ultrasonics - Volume 54, Issue 3, March 2014, Pages 888-893
نویسندگان
, , ,