[发明专利]一种基于激光喷丸的材料形变检测系统

权利要求书

1.一种基于激光喷丸的材料形变检测系统，该系统包含样品架，待测样品放置于所述样品架上，其特征在于，还包括：冲击激光光路、形变探测光路以及光通量探测器；

所述冲击激光光路包括第一激光发射部，所述第一激光发射部发射冲击激光信号，所述冲击激光信号传输至所述待测样品表面；

所述形变探测光路包括第二激光发射部、空间测量激光片生成单元以及光通量探测器，所述第二激光发射部发射形变探测光信号，所述形变探测光信号传输至所述空间测量激光片生成单元，所述空间测量激光片生成单元将所述形变探测光信号转换为空间测量激光片，所述空间测量激光片传输经过所述样品架，输入至光通量探测器中。

2.一种基于激光喷丸的材料形变检测系统，该系统包含样品架，待测样品放置于所述样品架上，其特征在于，还包括：冲击激光光路、形变探测光路、光通量探测器以及示波器；

所述冲击激光光路包括第一激光发射部、分光单元以及光开关，所述第一激光发射部发射高强激光信号，所述高强激光信号经由所述分光单元分为冲击激光信号以及光开关信号，所述冲击激光信号传输至所述待测样品表面，所述光开关信号传输至所述光开关；

所述形变探测光路包括第二激光发射部、空间测量激光片生成单元以及光通量探测器，所述第二激光发射部发射形变探测光信号，所述形变探测光信号传输至所述空间测量激光片生成单元，所述空间测量激光片生成单元将所述形变探测光信号转换为空间测量激光片，所述空间测量激光片传输经过所述样品架，输入至光通量探测器中；

其中，所述光通量探测器以及所述光开关分别与所述示波器电连接。

3.根据权利要求1或2的所述材料形变检测装置，其特征在于，所述形变探测光路中，所述空间测量激光片生成单元包括光束扩束准直部以及矩形空间可调狭缝，所述第二激光发射部发射的形变探测光信号经由所述光束扩束准直部后传输至所述矩形空间可调狭缝形成所述空间测量激光片。

4.根据权利要求3的所述材料形变检测装置，其特征在于，所述冲击激光光路与所述形变探测光路位于同一水平面，且传输经过所述矩形空间可调狭缝的形变探测光信号与所述冲击激光光路垂直。

5.根据权利要求4的所述材料形变检测装置，其特征在于，所述光束扩束准直部与所述矩形空间可调狭缝之间设置一高反射率镜，所述形变探测光信号经所述光束扩束准直部聚焦后传输至所述高反射率镜，所述高反射率镜反射所述形变探测光信号至所述矩形空间可调狭缝。

6.根据权利要求4的所述材料形变检测装置，其特征在于，所述冲击激光信号传输至样品表面，所述传输经过所述矩形空间可调狭缝的形变探测光信号沿样品的背面穿过。

7.根据权利要求3的所述材料形变检测装置，其特征在于，所述光束扩束准直部由第一透镜以及第二透镜组成。

8.根据权利要求1、2、4-6之一的所述材料形变检测装置，其特征在于，还包括第三透镜，传输经过所述样品架的所述空间测量激光片经所述第三透镜聚焦后输入至所述光通量探测器。

9.一种基于激光喷丸的材料形变检测方法，其特征在于，其包括如下步骤：

采用形变探测光源照射样品，采集通过所述样品的初始光通量；

采用高功率冲击激光光源冲击所述样品的表面，使样品发生高应变率的瞬时冲击形变，同时采集通过所述发生高应变率的瞬时冲击形变样品的光通量。

10.根据权利要求9的所述材料形变检测方法，其特征在于，所述初始光通量为所述形变探测光源照射未受激光冲击样品通过的光通量。