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（7）探测激光束能被聚焦成非常细小的点，即便常用的激光系统，也可达到微米级的空间分辨率； 

（8）激光超声无损检测技术更加利于材料表征和无损评估、微/纳缺陷检测、过程实时监测，以及对形貌复杂的工件或恶劣环境中的设备的监测等[9]。 

     激光超声技术目前已在材料缺陷的探测定位，内部损伤过程实时监测，断裂机制的研究等领域被普遍应用。特别是对固体材料力学、热学的性质研究，以及对具有生物活性的物质的光化学反应的动力学和及力学的研究，更凸显出激光超声技术所特有的其它检测技术无可比拟的优势。有充分理由期待，科学技术尤其是激光技术将进一步开发拓展，无论在理论、技术还是应用方面，激光超声学必将取得诸多新突破，应用前景也会更加广阔。因此，激光超声技术研究在理论上和实践上均具有重大科学意义，而且在实际工程中也有重要的应用价值。

2 进展与现状

2.1 理论研究现状

2.2 技术研究现状

2.3 应用现状

2.3.1 高精度缺陷检测 

     激光超声的脉度很窄，仅1ns左右，频率能达几千MHz，波长仅有几μm，很大程度上改善了探测微小缺陷的水平，故在高精度的无损检测被广泛应用。例如测量复合材料或纳米材料[34]的声学、力学性质，研究复合材料表面涂层的影响；检测固体中微米量级的缺陷、微裂纹[35]。与扫描探针显微镜相结合后，还可进行纳米尺度的材料特性的研究。这种非接触式测量仪器能够检测微米级裂纹，可以有效检测飞机的机翼、进气管道、引擎和电站的主轴等核心部件，并为核设施中核心部件由于早期失效而形成的微裂纹提供行之有效的检测手段。论文网

2.3.2 恶劣环境下材料特性测量 

     激光超声的激发与接收非接触性、非侵入、无损性等特点，使这项技术非常适合在环境极端恶劣时（例如高温、高压、高湿、剧毒、强酸、强碱及被测工件或检测环境具有放射性、强腐蚀或生化反应等），对工件进行实时在线检测。1987 年，德国人Keck等把准分子激光器用作超声波激发源，并用Nd:YAG 激光器接收，对温度约为1200ºC 、管子延伸速度为2m/s的热轧钢管作壁厚在线检测，可测厚范围为15 ～25mm[36]；1992 年美国M.H.O'Brien等人借助激光超声技术对处于核反应堆中的石墨特性进行检测分析[37]；1993 年德国人M.Paul 等借助激光超声对铝、钢和陶瓷在高温下（1400ºC ）进行材料特性测量[38]。激光超声检测技术也可实时在线检测用于等离子体溅射、物理气相沉积、化学气相沉积等高温镀膜工艺中膜层的厚度[39]；测量固体材料（如钢板）的厚度、检测铝合金等金属中疲劳损伤、分析残余应力及材料表面硬度等[40]。

2.3.3 快速超声扫描成像 

     由于超声波的激发与接收均无需耦合剂，相比机械式的，激光的扫描速度的快很多，因此借助激光超声系统能够比较容易使快速超声扫描成像应用于现实。英国人J.B.Hoyes和Q.Shan 等[41]通过波长1.06μm的Q开关Nd:YAG 激光器作激光光源（功率为2MW，脉宽为20ns）在待测试样表面产生超声波，并采用共焦法布里-珀罗标准具接收，然后检测了铝板中的人工缺陷，最终获到比较良好的缺陷图像；J.P.Monchalin 等人[42]  为了对飞机各个部件进行定位检测和成像，而把激光法布里-珀罗系统放置于飞机维修仓库中，进行每次面积为674mm×390mm的扫描。 

     近年来，激光超声技术发展得更大，已经可用于生物医学等应用领域。特别是对于固体材料热学特征的定性，以及对具有生物活性的生物的光化学反应的热力学和动力学研究，凸显出激光超声技术具有其他技术无法比拟的优越[43]。借助超短激光脉冲（皮秒或飞秒量级）激发出凝聚态物质中10-11Hz以上频段的超高频声子。即在固体中将接近固体晶格振动频率的特超声激发出来，就对固体中热声子、电子及其相关的量子力学效应进行直接研究。此外，借助激光脉冲在水中激发的超声波，能对江、河、湖、海中海洋地层结构和水下目标探测或水下通信，这也是目前水声学研究的热门课题之一。  (责任编辑：qin)