[发明专利]一种用于纤维增强陶瓷基复合材料加工损伤的激光散射检测装置

权利要求书

1.一种用于纤维增强陶瓷基复合材料加工损伤的激光散射检测装置，其特征在于，包括激光器、扩束镜、偏振分光镜、聚焦透镜组、积分球、针孔、信号采集系统和运动控制系统；

所述的激光器提供光学系统的信号源；

所述扩束镜放置于激光器出光口前端，增扩激光束出光直径；

所述的偏振分光镜放置于扩束镜出光口的前方，用于分离不同偏振状态的光；

所述积分球，放置于偏振分光镜下方，用于收集材料表面散射光；

所述聚焦透镜组包括上聚焦透镜和下聚焦透镜，上聚焦透镜和下聚焦透镜分别分布于偏振分光镜的透射端和反射端两侧，下聚焦透镜放置于偏振分光镜的透射端，将偏振分光镜反射的激光束聚焦于纤维增强陶瓷基复合材料表面；上聚焦透镜放置于偏振分光镜的反射端，汇聚经过纤维增强陶瓷基复合材料表面，经过亚表面散射而改变了原有偏振状态的光；

所述的针孔放置于上聚焦透镜上方的焦点处；

所述的信号采集系统对信号进行采集并进行分析处理，得到纤维增强陶瓷基复合材料亚表面损伤分布情况，所述的信号采集系统包括光电探测器组、数据采集卡、计算机；

所述光电探测器组探测散射光功率信号，包括表面散射光探测器和亚表面散射光探测器，表面散射光探测器置于积分球侧边出光孔处，亚表面散射光探测器置于针孔后侧，探测通过针孔的散射光；

所述的数据采集卡接收光电探测器的输出信号；

所述的计算机对数据采集卡采集到的信号进行分析处理；

所述运动控制系统，控制样品台平移、翻转，以调整检测激光束的入射角和检测位置，所述的运动控制系统包括运动控制器和样品台；

所述的运动控制器接收计算机的指令，控制样品台运动；

所述的样品台带动纤维增强陶瓷基复合材料样品变换位置和倾斜角度。

2.根据权利要求1所述的用于纤维增强陶瓷基复合材料加工损伤的激光散射检测装置，其特征在于，所述的陶瓷基纤维增强复合材料是碳化硅纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料、碳纤维增强碳化硅陶瓷基复合材料、碳纤维增强碳基复合材料、氧化物增强氧化物陶瓷基复合材料。

3.根据权利要求1所述的用于纤维增强陶瓷基复合材料加工损伤的激光散射检测装置，其特征在于，所述的样品台可以沿着X、Y、Z轴转动，检测时，固定X、Y轴，转动Z轴得到不同层偏振激光散射检测信号分布。

4.根据权利要求1所述的用于纤维增强陶瓷基复合材料加工损伤的激光散射检测装置，其特征在于，所述激光束的入射角调整范围是0-90°。