柱体结构中缺陷形状反演的实验研究

基于Born近似方法对水泥柱体结构中的缺陷形状重构进行了实验研究。实验结果表明,采用自制的压电纵波直探头和Born近似理论可对柱体结构中缺陷形状进行重构,且重构的缺陷尺寸与缺陷的实际尺寸基本一致。建立了缺陷的结构特征与缺陷的散射回波幅值间的对应关系,并通过实验对该方法的可行性进行了实测。结果表明,结构中缺陷的形状与所测缺陷的散射回波幅值间有很好的对应关系,可用实验测得缺陷反射回波幅值对柱体结构中缺陷形状进行重构。     

用改进的Kirchhoff方法重构非均匀介质中缺陷形状

首先导出了非均匀介质中散射体散射截面的表达式,对含不相关散射体及含相关散射体的非均匀介质中的克拉茂-克朗尼希(Kramers-Kronig)关系的相值进行量化;并以变化的频率为桥梁,引入相速度构造非均匀介质中的二维Kirchhoff近似公式;最后通过实验的方法获取数据。应用此公式对非均匀介质中的缺陷形状进行重构,重构的结果反映了理论公式的可行性。     

基于Born近似法的铝合金构件缺陷的三维反演

随着铝合金材料构件在各个领域的广泛应用,其内部缺陷的存在会导致产品不能正常使用甚至引起重大的安全隐患,所以对构件内部缺陷进行三维(3D)反演并判断缺陷形状日趋重要。以中心圆孔为内部缺陷的铝合金圆柱体作为研究对象,采用探头垂直入射的水浸式超声检测方法,将检测获得的时域信号经傅里叶变换得到频域关系后,依据检测构件缺陷位置和参考构件相同位置信号频域之间的关系,得到缺陷反演所需的散射场幅值的频域和时域数值,通过采用Born近似方法对其内部缺陷进行三维反演研究。实验结果表明,尽管反演结果和实际相比,存在一定误差,但Born近似方法仍旧能够较好地反演铝合金构件内部缺陷。     

轴对称二维非均匀介质结构的非线性反演方法

按每次变形Born迭代(DBIM)过程中,用入射场替代总场使非线性积分方程线性化,但线性化对非线性度很高的强散射体时将会带来很大的误差。为了克服DBIM的不足,本文基于目标区内、外电场积分方程导出反演积分方程,在每次迭代过程中,利用迭代法和双共轭梯度法求解非线性反演问题,利用数值模式匹配方法(NMM)求解正演问题．考虑到NMM解的z向解析性,推导出z向积分的解析表达式,大大减少了计算量．数值结果表明,本文方法与DBIM相比不仅具有更快的收敛速度,而且能反演更高的对比度．     

红外技术在硅基半导体材料微体缺陷测试中的应用

提出了一种应用Ｍｉｅ氏散射理论，根据硅基半导体材料的红外透射特性，使用红外激光和红外ＣＣＤ摄像机来测试其体缺陷的方法，并给出了实验装置示意图。     

硅中微体缺陷激光测试技术的理论与实验研究

提出了一种基于广义伦兹－米氏理论（ＧｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＬｏｒｅｎｚ＆ＭｉｅＴｈｅｏｒｙ）的硅中μｍ／ｎｍ级体缺陷的激光无损检测新途径，叙述了有关的理论基础，进行了系统的计算机仿真与特征提取的研究，实现了系统的模拟实验，验证了理论的正确性及方案的可行性。     

改善非均匀介质重建中解稳定性的方法

本文提出了改善轴对称二维非均匀介质重建中解稳定性的方法，第一，通过迭代算法本身改善解的稳定性；第二，提出一种混合玻恩迭代方法，它既提高解的收敛性也改善解的稳定性；第三，通过改变正则化方法中正则化参数来改善解的稳定性。我们也研究了最小二乘法中解的稳定性和收敛性。给出几个数值例子用来显示这些方法的优越性。     

非均匀损耗介质体电磁逆散射的非相关照射法

本文提出一种恢复非均匀损耗介质体复介电常数的新方法。它基于这样一个原则,即当介质体被一组非相关入射波照射。可以从其散射场中获得充分的有关介质体的信息。本文给出了有关的公式和数值模拟结果。准确的恢复数据说明这种方法在电磁逆散射和微波成象的研究中很有潜力。     

基于Mie理论的微体缺陷激光测试技术的理论与实验研究

提出了一种基于瑞利散射定律及米氏理论(Rayleigh & Mietheory)的、在垂直于入射光方向接收散射光以极大提高衬度来检测材料内部微纳米级体缺陷的无损检测新途径,叙述了有关的理论基础,进行了系统的计算机仿真与实验研究,验证了理论的正确性及方案的可行性,说明利用光散射测量微纳米级体缺陷是可行的,进而为下一步的激光扫描层析技术(LST)打下了基础。     

一维逆散射中Born近似公式的推广

本文借助于等效网络方法推广了用于重建3chrodinger方程中势函数的Born近似公式,同时还引入有效重建深度的概念,并导出它和势函数的约束关系。这个关系可作为Born近似及其推广和适用条件。     

Electromagnetic Prospection via Homogeneous and Inhomogeneous Plane Waves: The Case of an Embedded Slab

This paper deals with the linear approximation of the inverse scattering problem for a dielectric slab embedded into a homogeneous half-space. After a proper normalization of the scattered field, the problem at hand is recognized to be related to a Fourier transform inversion with limited data. This permits to resort to the well-known results available in signal processing in order to discuss about the class ofthe retrievable unknowns and the resolution limits achievable by inversion. In particular, the role of both homogeneous and inhomogeneous incident plane waves in carrying out information about the profile under test is investigated and the role played by the dielectric permittivity of the host medium in determining the information content of the scattered field is pointed out.     

用变形玻恩迭代法反演电导率的二维非均匀分布

本文把变形玻恩迭代方法用于求解二维轴对称逆散射问题。该方法提供一种迭代收敛较快的反演成像算法。利用对称轴上２０ｋＨｚ电场的测量值在二维非均匀介质中对电导率分布进行反演。首先给出对于未知电导率分布的非线性积分方法，并用玻恩近似使积分方程线性化，然后用吉洪诺夫与正则化方法求出电导率分布。在迭代过程中，数值模式匹配法用于求解正演场．数值实例表明，用简单的对称轴上测量场能得到好的好的成像结果。     

超声波在钢轨探伤中的应用

超声波探伤技术是超声波特性与现代电子技术以及微电脑技术相结合的产物。从钢轨探伤的实际出发，将超声波技术运用于现代钢轨探伤中，阐述了超声波探伤的一般原理，分析了超声波在钢轨探伤中优越性，以及今后的发展方向。     

基于超声兰姆波的诊断图像方法研究

基于兰姆波的诊断图像法直观地展现了结构的健康状况。该文通过损伤参数(位置、形状、方向、严重程度)与兰姆波信号特征(飞行时间,信号强度)的联系,研究开发了一种新颖的诊断图像法,并基于传感器网络对结构健康状况进行监测。采用有限元仿真与实验研究两种手段对有裂纹的铝板进行诊断。其成像结果具有较高的精度,证明了本方法的可行性。     

一种铁轨超声探伤信号的实时处理方法

本文首先分析了超声探伤检测中回波信号的数学模型,经分析,该回波信号是一普通振幅调制信号。利用数字解调技术,可以方便的提取出包络信号,该包络信号直接反应了试件的伤损状况。本算法采用模块化设计实现,利于数据处理的并行与流水,提高了数据的吞吐能力和数据处理的速度。经测试,可以满足铁轨超声探伤的实时处理。     

超声探伤技术在无损检测中的应用

随着社会的发展和科技的进步,超声探伤技术对超声检测技术的发展起到了至关重要的作用。为了了解超声探伤技术在无损检测中的应用,通过介绍超声探伤技术的基本原理,采用分类的方法,研究其在建筑、土木、焊接、机车等方面无损检测中的各种应用,得到如下结论,超声探伤存在一些优点,它能够提高检测精度,减少检测时间,因此,具有很好的发展前景。     

旋转微椭球体光散射的研究

采用了Eikonal近似方法对旋转微椭球体颗粒光散射进行了理论研究，并把旋转微椭球用其等效的球来近似，进而应用Mie散射理论对旋转微椭球体颗粒光散射进行数值计算，并对计算结果进行了分析。结果表明，旋转微椭球体颗粒散射光振幅分布与其位置(θo、θo)、离心率及入射光波长有关，并与其内、外切球的光散射情况接近。