Введение
ГЛАВА I. Принципы и практическое применение фокусированных ультразвуковых пучков для изучения структуры и свойств современных материалов 9
1.1. Фокусирующие излучатели 9
1.2. Геометрическая и временная структура фокусированного пучка 10
1.3. Методы и режимы применения сходящихся ультразвуковых пучков для изучения структуры и свойств материалов 15
1.3.1. Режимы акустической визуализации 17
1.3.2. Количественные микроакустические методы 22
1.4. Микроакустические методы для изучения упругой анизотропии 26
ГЛАВА 2. Современный углерод. Механические свойства углерода 28
2.1. Аллотропные формы углерода. Нано- и микроструктурированный углерод 28
2.2. Пиролитический углерод. Структура и методы её характеризации 30
2.3. Упругие свойства различных форм углерода и их взаимосвязь с его структурной организацией 32
2.4. Моделирование и оценка упругих свойств современных углеродных материалов 36
ГЛАВА 3. Формирование выходного сигнала при взаимодействии фокусированного ультракороткого звукового импульса с изотропной пластинкой 44
3.1. Общее выражение для выходного сигнала V(z) при взаимодействии ультракороткого фокусированного импульса с изотропной пластинкой 44
3.2. Формирование эхо-импульса (В), отраженного от передней поверхности пластины 53
3.3. Формирование эхо-импульса, обусловленного однократным распространением продольных волн в пластине (Z-сигнал) 57
3.4. Формирование эхо-импульса, обусловленного однократным переотражением поперечных волн в пластине (Г-сигнал) 65
3.5. Особенности формирования ІГ-сигнала, образованного в результате конверсии акустических мод на границах раздела 69
3.6. Микроакустическая техника измерения объёмных упругих свойств в изотропных твёрдых телах 75
ГЛАВА 4. Наблюдение особенностей взаимодействия фокусированного ультразвукового импульса с анизотропной средой. изучение упругих свойств оптически изотропного пиролитического наноуглерода 80
4.1. Описание экспериментальной установки и образцов 80
4.2. Измерение упругих свойств оптически изотропного пироуглерода. Разделение импульсов, связанных с распространением поперечных волн в пластине низкотемпературного пироуглерода
4.3. Расчет коэффициентов упругости и упругих модулей 86
4.4. Изучение объёмной микроструктуры оптически изотропного пироуглерода методами акустической микроскопии. Визуализация упругих свойств материала 91
ГЛАВА 5. Принципы взаимодействия сходящегося ультразвукового короткого импульса с телами ортотропной симметрии 95
5.1. Коэффициент отражения для различных компонент пространственного спектра фокусированного ультразвукового пучка при взаимодействии такого пучка с ортотропной пластиной 96
5.2. Формирование Л-импульса, обусловленного отражением от передней поверхности пластины 107
5.3. Формирование /.-сигнала, обусловленного распространением продольных волн 110
5.3.1. Х-ориентация ортотропной пластинки 111
5.4. Формирование Г- и 5-сигнала, обусловленного распространением квазипоперечных и сдвиговых волн 120
5.4.1. Х-ориентация ортотропной пластинки 121
5.5. Формирование смешанных LT-, LS- и ST- эхосигналов за счет вклада различных компонент пространственного спектра зондирующего пучка 124
Заключение 127
Литература 131
