第
44
卷第
7
期
2014
年
7
月
激光与红外
LASER & INFRARED
Vo
1.
44
,
No.7
July,2014
文章编号:
1001-5078
(2014)
07 -0801-04
·太赫兹技术·
基于太赫兹时域光谱的胶层厚度均匀性检测
李丽娟,周明星,任妓妓
(长春理工大学光电测控技术研究所,吉林长春
130022)
摘
要:太赫兹波与不同的介质相互作用,探测器在不同的时间节点检测到携带介质信息的太
赫兹时域波形,分析不同时域波形峰值点的飞行时间差,分别建立了透射式和反射式太赫兹无
损检测单点厚度提取模型。在柔性装配过程中,一般有机硅肢的折射率难以提取,基于单点厚
度提取模型,绘制了胶层空间分布三维形貌图,并提出了采用厚度均匀性标准偏差的方法评价
胶层空间分布离散性。太赫兹时域光谱技术系统分析肢层厚度的均匀性,检测精度可达
100μm
,对保证胶层连接强度有重要意义。
关键词:太赫兹;无损检测;胶层厚度均匀性
中图分类号
:0433
文献标识码
:A
DOI:10.
3969/j.
issn.
1001-5078.2014.07.020
Test
of
the adhesive thickness uniformity based on
terahertz
time-domain spectroscopy
LI
Li-juan
,
ZHOU
Mi
吨
-XI
吨,
REN
Jiao-jiao
(Institute
of Photoelectric Measurement and Control Technology, Changchun University
。
f
Science and Technology , Changchun 130022 , China)
Abstract:
When THz waves interact with different media, detector detects the THz time-domain waveform of
carrγmg
media information
at
different time nodes , the
f1
ight time difference between the THz pulses is analyzed , extraction
model of transmission and re
f1
ection THz nondestructive inspection of single point thickness are established
r
号
spec
tI
ve
ly.
In
f1
exible assembly process , refractive index of silicone adhesive is difficult
to
be extracted. Based on the single
point thickness extracting model, a three-dimensional topography of adhesive spatial distribution is drawn , and the
standard deviation for thickness uniformity is
put
forward
to
evaluate the discreteness of adhesive spatial distribution.
Analyzing the uniformity of adhesive thickness using THz-TDS system, the detecting accuracy is up
to
100μm
,
and
it
is important for ensuring the adhesive connection strength.
Key
words:
terahertz; nondestructive inspection; adhesive thickness uniformity
1
引言
随着复合材料普遍应用,柔性装配成为连接复
合材料构件的关键技术。胶层连接技术因应力分布
均匀、连接效率高、质量轻、抗疲劳和密封性好等优
点而得到广泛应用。但胶层厚度不均匀导致应力分
布不平衡,影响构件间的连接强度。分析胶层厚度
均匀性,保证实现胶层功能是必要的,同时对节约胶
料和减少涂胶污染也有重要的意义。
太赫兹时域光谱技术
(THz
-
TDS)
是近年来基
于超短脉冲技术基础上发展的一种全新的太赫兹光
谱测量技术,通过分析对透射样品和自由空间中等
效长度之间的太赫兹脉冲时间分辨电场的相对变
化
[IJ
目前,使用
THz
-TDS
系统对材料进行光谱
分析,主要是为了获得被测材料在太赫兹波段的复
介电常数、色散和吸收等物理和化学参数,并利用这
些参数研究物质成分、结构及其相互作用关系
[2
飞
但仍未开展应用
THz
-TDS
系统对材料厚度均匀性
检测的相关研究。
基金项目:国家
863
重大项目
(No.
2012AA7060407)
资助。
作者简介:李丽娟(1
972
一)
,女,教授,博士,主要研究领域为太
赫兹科学与应用。
收稿日期
:2014-03-03