为了解决核工业领域防辐射用钢铅粘接结构的非接触、高精度无损检测问题, 研究激光超声检测方法。建立了粘接结构模型, 分析了激光超声的传播及脱粘导致的声波反射和衰减; 实验测量了良好粘接与脱粘处的窄带激光超声信号, 观测到脱粘导致的界面反射信号幅度变化; 分析得出表征脱粘的激光超声反射系数与声波频率和测量位置的关系; 通过激光超声C扫描方法实现模拟脱粘试样的检测与成像。研究表明: 激光超声方法可以实现两层钢铅粘接结构脱粘的成像检测, 在核工业防辐射结构检测中具有应用前景。

为了解决航空发动机原位裂纹的快速检测问题，得到特征信息与缺陷深度之间的关系，本文通过实验室已搭建的实验平台，使用激光器在一系列不同深度缺陷的航空铝板上激发激光超声信号，对收集到的信号进行小波去噪，通过小波包研究去噪后的反射回波信号的频带能量分布特征。结果表明：反射回波信号的能量主要集中于S80～S87频带；当缺陷深度为0.2 mm至0.4 mm时，能量主要集中在相邻的两个频带上；当缺陷深度为0.5 mm至0.7 mm时，能量主要集中在相间的两个频带上。该分析方法为超声信号定量表征表面微缺陷提供了一种思路，为今后从频带能量方面分析裂纹深度奠定了一定的基础。

通过已搭建好的激光超声检测实验平台, 在保持相同激光脉冲能量和相同探测位置的条件下, 重点研究了点光源与线光源产生的超声信号的特点和区别。研究了不同探测位置点光源与线光源激发出的超声信号幅值以及产生的超声信号波形。实验发现: 在同一探测位置下, 将点光源换成线光源后, 产生的超声信号幅值由1.3 V提高到1.7 V, 提高了0.4 V; 在探测位置逐渐增大的情况下, 点光源激发出超声信号幅值的衰减幅度为75.78%, 而线光源激发出的超声信号幅值的衰减幅度为34.92%。结果表明, 在功率密度相同的情况下, 线光源产生的超声信号要比点光源产生的超声信号幅值提高40.86%, 产生较强的表面波, 提高了信噪比。