Особенности лазерной генерации волн Рэлея в ферромагнитных металлах в окрестности точки Кюри тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат физико-математических наук Голубев, Евгений Валерьевич

• Голубев, Евгений Валерьевич
• кандидат физико-математических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Голубев, Евгений Валерьевич

Введение

1 Анализ современного состояния теоретических и экспериментальных исследований по лазерной генерации ультразвуковых ПАВ в металлах. Обзор литературы

1.1 Термооптическое возбуждение ультразвука в металлах

1.2 Нелинейные режимы возбуждение ультразвука в металлах

1.3 Лазерная генерация волн Рэлея в металлах.

2 Элементы теории высокотемпературной лазерной генерации импульсов ПАВ в ферромагнитных металлах

2.1 Положения физической модели.

2.2 Выражения для вектора деформации на границе полупространства

2.3 Волны Рэлея и анализ полученного решения.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности лазерной генерации волн Рэлея в ферромагнитных металлах в окрестности точки Кюри»

С момента создания оптических квантовых генераторов значительное внимание уделяется исследованию взаимодействия мощного лазерного излучения с конденсированными средами, которое способно переводить вещество в экстремальные состояния, приводить к разрушению твердых тел, а также к формированию упругих напряжений и ударных волн.

Большой интерес к лазерному (оптико-акустическому) методу генерации звука вызван, в первую очередь, уникальными характеристиками возбуждаемых импульсов упругих волн, которые определяются параметрами оптического излучения и свойствами среды. Оптико-акустические источники звука имеют ряд преимуществ перед традиционными излучателями: отсутствие непосредственного контакта, возможность легкого изменения геометрических и энергетических параметров распределения источников звука, возможность создания источников звука, двигающихся с произвольной скоростью. Возбуждаемые лазером акустические импульсы с центральной частотой от весьма низкой до гиперзвука, используются для определения упругих постоянных и акустических параметров вещества, дисперсии скорости и затухания, выявления и идентификации неоднородностей, проведения исследований конденсированных сред и акустической диагностики динамических процессов, происходящих при воздействии лазерного излучения.

Согласно [22, 58], в настоящее время применяются следующие бесконтактные способы излучения и приема ультразвуковых колебаний: воздушно-акустический, электроискровой, емкостный, электромагнитно-акустический (ЭМА), радиационный (импульсные потоки ускоренных электронов) и лазерный оптико-акустический. Для применения в промышленности лазерный метод возбуждения звука является наиболее перспективным, экологически чистым и безопасным. К достоинствам этого метода следует отнести возможность возбуждения ультразвука на большом расстоянии от объекта контроля, возможность ввода энергии в любой точке поверхности изделия, возможность контролировать изделия с грубой необработанной поверхностью. Также возможен контроль агрегатов в процессе эксплуатации, изделий, нагретых до высоких температур или находящихся под воздействием радиации. Быстродействие и возможность автоматизации, широкий круг контролируемых материалов являются привлекательными сторонами этого метода. Возбуждаемый вследствие быстрого нагрева среды в месте поглощения лазерного излучения акустический импульс, обладает непрерывным спектром в достаточно широком диапазоне частоты, что позволяет существенно повысить разрешающую способность процедуры контроля. Как показывают оценки [15], эффективная полоса частот составляет более 10 ГГц. При мгновенном нарастании плотности теплового потока через границу тела возбуждаются очень короткие акустические импульсы объемных волн с центральной частотой 100 ГГц [19]. Из-за сильного поглощения звука в высокочастотной области, в целях ультразвукового контроля, используют световые импульсы с медленно (1-10 не) нарастающим фронтом [58].

Акустические методы, основанные на применении упругих колебаний и волн в контролируемой среде, занимают очень важное место среди методов неразрушающего контроля и диагностики потому, что прочностные характеристики исходного материала и готового изделия тесно связаны с их свойствами, определяющими процесс возбуждения и распространения механических колебаний. Преимуществом акустических, в частности, ультразвуковых методов является то, что в них применяются колебания очень малой амплитуды, при этом контролируемое изделие не повреждается. Кроме того, ультразвуковые волны обладают способностью при сравнительно невысоких энергиях проникать на значительные, по сравнению с другими видами излучений, расстояния вглубь различных металлов и в значительной мере отражаться от границ раздела сред с различными акустическими свойствами. Благодаря этому, возможен контроль изделия толщиной от долей миллиметра до десяти и более метров, выявление дефектов с малым раскрытием, которые невозможно обнаружить другими методами. Для оценки остаточного ресурса готовых изделий и конструкций в процессе производства и эксплуатации, выявления и характеризации дефектов, исследования физико-механических свойств и измерения параметров твердых тел необходимо использовать и развивать комплекс методов широкополосной неразрушающей ультразвуковой диагностики и дефектоскопии.

Современное производство машин, аппаратов и конструкций, в состав которых входят изделия из ферромагнитных металлов, является сложным, длительным и дорогостоящим процессом. При действующих технологиях низкое качество изделия выявляется на завершающей стадии изготовления машины, аппарата или конструкции, или в процессе их эксплуатации, что приводит к безвозвратной потере материальных и трудовых ресурсов. Максимальный экономический эффект достигается при контроле металлов и изделий на ранней стадии производства, когда стоимость изделия и расходы на исправления дефектов минимальны. Исходная заготовка обычно имеет простую форму, что позволяет использовать большую часть ее поверхности для ввода и регистрации акустических сигналов. Процессы непрерывного литья стальной заготовки, горячей прокатки или ковки, пильгерования труб и т.п., осуществляются при высоких (выше 800 °С) температурах. Охлаждение заготовки для проведения контроля и ее разогрев для последующей термической и механической обработки с целью устранения дефектов приводит к большим затратам энергии. Следовательно, необходимо развивать методы высокотемпературного ультразвукового неразрушающего контроля, основанные на генерации и регистрации ультразвука в ферромагнитных металлах при магнитном фазовом переходе, соответствующем точке Кюри.

В оптически поглощающих средах, к которым относятся металлы, при малых плотностях энергии, повышение температуры в зоне поглощения света незначительно и генерация акустических волн обусловлена тепловым расширением среды. Можно констатировать, что к настоящему моменту теория оптической генерации звука для металлов, находящихся при комнатных температурах, развита в достаточной степени и убедительно согласуется с результатами экспериментов.

С увеличением плотности поглощенной энергии температура вещества остается ниже температуры плавления, но становятся существенными нелинейные эффекты, связанные с изменением термодинамических параметров вещества в процессе поглощения оптического излучения. Особый интерес представляет процесс оптико-акустического преобразования при магнитном фазовом переходе, когда в точке Кюри наблюдаются особенности свойств ферромагнитного металла. При поглощении оптического импульса в ферромагнитном металле реализуется нелинейный тепловой режим возбуждения звука и необходимо более детальное исследование оптимального режима возбуждения, что важно при решении прикладных задач, а также более глубокого понимания механизмов взаимодействия лазерного излучения с магнитоупорядоченными средами. В этом случае возбуждаемые акустические импульсы несут информацию о процессе преобразования электромагнитного и акустического полей, который представляет собой фундаментальное физическое явление. По изменению спектральных характеристик возбуждаемых импульсов можно судить о влиянии магнитного фазового перехода на структуру ферромагнетика, изучать динамику намагниченного состояния и доменной структуры. В настоящее время создана физическая модель и теоретические основы лазерной генерации объемных акустических волн в ферромагнетике при высоких температурах. Экспериментально исследованы параметры объемных (продольных и поперечных) акустических волн, возбуждаемых лазерным импульсом в ферромагнитном металле вблизи точки высокотемпературного магнитного фазового перехода.

Важное место в ультразвуковых методах неразрушающего контроля и исследований в физике твердого тела занимают методы, использующие поверхностные акустические волны (ПАВ, волны Рэлея). Это объясняется особенностями, которые отделяют ПАВ от других типов волн: большая концентрация акустической энергии в приповерхностном слое и быстрое спадание амплитуды с глубиной, отсутствие дисперсии и малое затухание при распространении. Поскольку ПАВ избирательно реагируют на дефекты в зависимости от глубины их залегания, с их помощью можно выявлять поверхностные и околоповерхностные дефекты, контролировать состояние поверхностного слоя, проводить оценку остаточных напряжений, определять термические и механические свойства поверхностного слоя металла.

При лазерном возбуждении на долю поверхностных волн приходится большая часть акустической энергии. Характеристики возбуждаемых акустических импульсов определяются пространственно-временной структурой падающего излучения, которой достаточно легко управлять. Лазерный метод генерации позволяет возбуждать как импульсные, так и квазигармонические ПАВ, формировать диаграмму направленности, изменять частоту и амплитуду в широких пределах.

В результате изучения современного состояния исследований по опто-акустике, автором настоящей диссертации сделан вывод о том, что процесс оптико-акустического преобразования поверхностных волн в ферромагнитных металлах при высокотемпературном магнитном фазовом переходе не исследовался.

Исследование параметров ПАВ, возбуждаемых с помощью лазера в ферромагнитных металлах при высоких температурах, позволит сделать высокотемпературный контроль универсальным. Станет возможным контролировать изделия любой формы и размеров на различных стадиях производства. Кроме того, для определения упругих постоянных и прочностных характеристик твердых тел акустическими методами, при исследовании физических свойств твердых тел и дефектоскопии необходимо комплексное использование объемных волн и ПАВ.

Исследование процесса возбуждения ПАВ в рамках физической модели, использованной для изучения объемных волн, является важным этапом проверки правильности исходных положений, адекватно описывающих процесс оптико-акустического преобразования в ограниченных телах из ферромагнитного металла при высоких температурах.

Таким образом, основная задача настоящей диссертационной работы заключается в определении теоретических и экспериментальных закономерностей процесса бесконтактной оптико-акустической генерации поверхностных акустических волн в ферромагнитном металле при магнитном фазовом переходе, соответствующем точке Кюри. Решение этой задачи имеет существенное значение для физики конденсированного состояния и практики, и, следовательно, тема настоящей диссертационной работы представляется актуальной.

Объектом исследования являются процессы взаимодействия импульсного лазерного излучения с ферромагнитными металлами.

Целью диссертационной работы является теоретическое и экспериментальное исследование особенностей явления оптической генерации поверхностных акустических волн в ферромагнитном металле, выработке рекомендаций для создания методов акустического контроля. Для достижения цели были поставлены и решались следующие задачи: разработать элементы теории процесса лазерной термооптической генерации импульсов волн Рэлея в ферромагнитных металлах в высокотемпературной области, содержащей магнитный фазовый переход второго рода (точка Кюри); разработать методику проведения экспериментальных исследований лазерной генерации поверхностных акустических волн в ферромагнитных металлах. Разработать программу, реализующую автоматическую обработку данных, получаемых при экспериментальном исследовании; экспериментально исследовать зависимости параметров акустических импульсов поверхностных волн, возбуждаемых излучением импульсного лазера в ферромагнитном металле, от энергии оптических импульсов и температуры; обосновать возможность использования полученных результатов для целей акустического контроля изделий из ферромагнитных металлов.

Представленная работа выполнялась в 2002-2004 годы в рамках фундаментального научного исследования процесса лазерной генерации акустических полей при финансовой поддержке правительства Челябинской области (гранты Ж№ А20022219 и А2003293), Министерства Образования РФ (технические задания 01.08.02Ф «Исследование возбуждения поверхностных волн в ферромагнетике при температуре магнитного фазового перехода (т. Кюри)» и 01.09.04Ф «Исследование термооптического возбуждения поверхностных акустических волн (волн Рэлея и волн Лэм-ба) лазерным импульсом в ферромагнитных металлах»), а также Российского Фонда Фундаментальных Исследований (грант № 04-02-96043р2004урал «Лазерная генерация волн Рэлея в ферромагнитных металлах»).

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка цитируемой литературы, содержащего 149 источников. Выводы формулируются в конце каждой главы. Полный объем диссертации 150 страниц, включая 46 рисунков и 2 таблицы.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Голубев, Евгений Валерьевич

Заключение. Основные результаты и выводы диссертации

Из результата анализа литературных источников следует, что важным типом упругих волн, с точки зрения физики поверхности и методов неразрушающего контроля, являются поверхностные акустические волны. Однако, как показал обзор литературы, исследований процесса высокотемпературного оптико-акустического преобразования для ПАВ в ферромагнитных металлах не проводилось. В настоящей диссертационной работе теоретически и экспериментально исследован процесс лазерной генерации поверхностных акустических волн (волн Рэлея) в ферромагнитных металлах при температуре, близкой к температуре магнитного фазового перехода (точка Кюри). Получены следующие основные результаты:

1. На основе физической модели процесса лазерной генерации звука, происходящей за счет термоупругого эффекта и учитывающей температурную зависимость коэффициента теплового расширения и конечность значения времени релаксации теплового потока, методами интегральных преобразований решена динамическая задача термоупругости для полупространства и найдены выражения для компонент вектора смещений в волнах Рэлея.

2. Рассчитаны параметры возбуждаемых акустических импульсов для следующих металлов и сплавов: железо, никель и железоникелевый сплав 32НКД. Показано, что наибольшее влияние тепловой нелинейности на параметры возбуждаемых импульсов ПАВ наблюдается при температуре ферромагнетика, близкой к температуре Кюри, что обусловлено аномалиями теплового расширения в соответствующей области температуры.

3. Разработана и собрана установка для проведения экспериментальных исследований по высокотемпературной лазерной генерации и приему ультразвуковых поверхностных волн с помощью широкополосных пьезопреобразователя и ЭМАП поверхностных волн. Разработана новая методика сбора и анализа экспериментальных данных, которая основана на использовании видеокамеры и вычислительной техники. С ее помощью зафиксированы видеоимпульсы, регистрируемые пьезопреобразо-вателем и ЭМАП поверхностных волн в ферромагнитном металле при различных температурах, а также определены амплитуды и рассчитаны спектральные функции наблюдаемых импульсов.

4. Проведены эксперименты по определению параметров ультразвуковых импульсов поверхностных волн, возбуждаемых импульсным лазерным излучением в ферромагнитном металле. Образцом, моделирующим свойства ферромагнитных металлов при нагревании, служил же-лезоникелевый сплав инварного состава 32НКД. Экспериментально зафиксирован нелинейный рост амплитуды акустических импульсов при увеличении энергии возбуждающих оптических импульсов и различное относительное изменение амплитуды с температурой при различных значениях энергии оптических импульсов. Полученные при экспериментальном исследовании зависимости параметров импульсов волн Рэлея (амплитуда, спектральная функция) от температуры ферромагнетика и энергии оптического импульса качественно согласуются с данными расчета, основанными на реальной температурной зависимости коэффициента теплового расширения образца.

5. Показано, что учет зависимости коэффициента теплового расширения от температуры при расчете параметров акустических импульсов, возбуждаемых с помощью лазера, при разработке и усовершенствовании методик высокотемпературного неразрушающего контроля ферромагнитных изделий может уменьшить погрешность в определении характеристик поверхности и параметров дефектов.

Таким образом, достигнута цель диссертационной работы, заключающаяся в определении теоретических и экспериментальных закономерностей явления трансформации энергии оптического импульса в акустические волны для ферромагнитных металлов. Представленные в настоящей диссертационной работе результаты устанавливают связь между параметрами импульсов поверхностных акустических волн, возбуждаемых импульсным лазерным излучением, и аномалиями коэффициента теплового расширения ферромагнитных металлов, находящихся при температуре, близкой к температуре Кюри. Полученные результаты могут быть применены в различных областях использования явления генерации упругих колебаний в ферромагнитных металлах с помощью лазера.

По результатам представленного исследования можно кратко сформулировать направление дальнейших исследований процесса термоакустического преобразования в ферромагнитных металлах. Необходимо провести исследования параметров ПАВ других типов (в частности нормальных волн в пластинах), для развития методов высокотемпературного неразрушающего контроля ограниченных тел (оболочки, листовой прокат) из ферромагнитных материалов. Необходимо дополнить теоретические положения учетом зависимости коэффициента отражения металла от температуры в процессе поглощения оптического импульса, что расширит область применимости используемой модели и позволит получить новые научные данные о процессах взаимодействия импульсного лазерного излучения с ферромагнитной упругой средой. Также необходимо провести исследование влияния длительности, пространственной и временной формы распределения интенсивности в падающем лазерном пучке на параметры возбуждаемых акустических полей при учете изменения теплофизических параметров металла в процессе генерации, что позволит определить оптимальные параметры распределения оптико-акустических источников для целей неразрушающего контроля.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Голубев, Евгений Валерьевич, 2004 год

1. A.c. № 166189 от 16.01.1963: Способ генерации ультра- и гиперзвуковых колебаний / Авт.: Г.А. Аскарьян, Е.И. Мороз.

2. A.c. № 239694 от 23.08.1966: Способ возбуждения механических колебаний / Авт.: М.К. Полшаков, Ф.В. Виноградов, В.П. Голосов, А. Г. Ершов.

3. Андреев В.Г., Уляков П.И. Термоупругая волна с учетом скорости распространения тепла // Инженерно-физич. журнал. 1971. Т.21, т. С.23-27

4. Анисимов С.И., Имас Я.И., Романов Г.С., Ходыко Ю.В. Действие излучения большой мощности на металлы.-М.: Наука, 1970.- 272 с.

5. Анисимов С.И., Капелиович Б.Л., Перельман Т.Л. Электронная эмиссия с поверхности металлов под действием ультракоротких лазерных импульсов // ЖЭТФ. 1974. Т.66, Вып.2. С.776-781.

6. Аполлонов В.В., Прохоров A.M., Хомич В.Ю., Четкин С.А. Термоупругое воздействие импульсно-периодического излучения на поверхность твердого тела // Квантовая электроника. 1982. Т.9, №2. С.343-353.

7. Аскарьян Г.А., Прохоров A.M., Чантурия Г.Ф., Шипуло Г.П. Луч оптического квантового генератора в жидкости // ЖЭТФ. 1963. Т.44, №. С.2180-2182.

8. Архипов В.И., Бондаренко А.Н., Кондратьев А.И. Исследование возбуждения упругих импульсов лазерным излучением в металлах // Акуст. журн. 1982. Т.28, №. С.303-309.

9. Архипов В.И., Бондаренко А.Н., Кондратьев А.И. Влияние длины волны излучения на форму упругих импульсов при лазерном возбуждении // Акуст. журн. 1984. Т.ЗО, №1. С.5-9.

10. Ахманов С.А., Гусев В.А. Лазерное возбуждение сверхкоротких акустических импульсов: новые возможности в спектроскопии твердого тела, диагностике быстропротекающих процессов и нелинейной акустике // Успехи физич. наук. 1992. Т. 162, №3. С.4-88.

11. Бахвалов Н.С., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы: Учебное пособие. М.: Наука, 1987. - 600 с.

12. Белов К.П. Упругие, тепловые и электрические явления в ферромагнетиках. М.: Гостехиздат , 1957. - 279 с.

13. Бирюков C.B., Гуляев Ю.В., Крылов В.В., Плесский В.П. Поверхностные акустические волны в неоднородных средах. М.: Наука, 1991. - 416 с.

14. Бойко М.С. Обобщенная динамическая задача термоупругости для полупространства, нагреваемого лазерным излучением // Прикл. матем. и механика. 1985. Т.49, №3. С.470-475.

15. Бондаренко А.Н. Лазерные методы возбуждения и регистрации акустических сигналов. М.: Изд-во Стандартов, 1989. - 115 с.

16. Бондаренко А.Н., Вологдин В.К., Кондратьев А.И. Влияние температурной зависимости коэффициента поглощения на форму акустического импульса при лазерном возбуждении // Акуст. журн. 1980. Т.26, т. С.828-832.

17. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. - 719 с.

18. Бреховских Л.М., Годин O.A. Акустика слоистых сред. М.: Наука, 1989. - 416 с.

19. Буденков Г.А. Возбуждение упругих волн в твердых телах лучом лазера вследствие термоупругого эффекта // Дефектоскопия. 1979. т. С.75-81.

20. Буденков Г.А. Возбуждение упругих волн в упругом полупространстве при тепловых воздействиях конечной длительности // Дефектоскопия. 1979. т. С.75-81.

21. Буденков Г.А., Бойко М.С. Генерация волн напряжения в твердых телах лучом лазера конечного сечения вследствие термоупругого эффекта // Дефектоскопия. 1984. №3. С. 16-24.

22. Буденков Г.А., Гуревич С.Ю. Современное состояние бесконтактных методов и средств ультразвукового контроля // Дефектоскопия. 1981. №5. С.5-33.

23. Буденков Г.А., Гуревич С.Ю., Каунов А.Д., Маскаев А.Ф. Возбуждение ультразвука в железе при фазовом переходе под действием лазерных импульсов // Акуст. журн. 1983. Т.29, №4, С.561-562.

24. Буденков Г.А., Петров Ю.В., Лукманов A.M. Авт. свид. №406155. // Бюлл. изобр. 1973. №45.

25. Бункин Ф.В., Комиссаров В.М. Оптическое возбуждение звуковых волн (обзор) // Акуст. журн. 1973. Т.19. №3. С.305-320.

26. Бурмистрова JI.B., Карабутов A.A., Руденко О.В., Черепецкая Е.Б. О влиянии тепловой нелинейности на термооптическую генерацию звука // Акуст. журн. 1979. Т.25. №4. С.616-619.

27. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач. -М.: Наука, 1988. 552 с.

28. Вейко В.П., Либенсон М.Н. Лазерная обработка. Л.: Ленинздат, 1973. - 191 с.

29. Велихов Е.П., Даныциков Е.В., Дымшаков В.А. и др. Усиление поверхностной упругой волны в твердом теле при сопровождении ее лазерным излучением // Письма в ЖЭТФ. 1983. Т.38, №10. С.483-486.

30. Викторов И.А. Физические основы применения ультразвуковых волн Рэлея и Лэмба в технике. М.: Наука, 1966. - 168 с.

31. Вонсовский C.B. Магнетизм. М.: Наука, 1971. - 1032 с.

32. Вонсовский C.B. Магнетизм. М.: Наука, 1971. - 925 с.

33. Гарова Е.А., Козлов А.И., Плесский В.П. К теории фототермической генерации волн Рэлея // Акуст. журн. 1986. Т.32, №3. С.310-316.

34. Голенищев-Кутузов A.B., Мигачев С.А., Яфаев Н.Р. Генерация поверхностных акустических волн с помощью импульсов лазерного излучения // Акуст. журн. 1985. Т.31, №5. С.671-672.

35. Голубев Е.В. Лазерное возбуждение волн Рэлея в ферромагнетиках // XXIII Российская школа по проблемам науки и технологий. Краткие сообщения. Екатеринбург: УрО РАН, 2003. С.79-80.

36. Голубев Е.В. Возбуждение волн Рэлея лазерным импульсом в ферромагнитном металле // Труды XXIII Российской школы по проблемам науки и технологий. Серия «Итоги диссертационных исследований» М.: РАН, 2003. С.111-118.

37. Голубев Е.В., Гуревич С.Ю., Петров Ю.В. Лазерная генерация поверхностных акустических волн в ферромагнитном металле' // ФММ. 2004. Т.97, т. С.8-12.

38. Григорьев Б.А. Импульсный нагрев излучениями. Т.1. М.: Наука, 1974.- 320 с.

39. Григорьев Б.А. Импульсный нагрев излучениями. Т.2. М.: Наука, 1974. - 728 с.

40. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. М.: Машиностроение, 1989. - 304 с.

41. Гуляев Ю.В., Плесский В.П. Распространение поверхностных акустических волн в периодических структурах // Успехи физич. наук. 1989. Т. 157, т. С.85-127.

42. Гуревич С.Ю. Основы теории и практического применения высокотемпературного ультразвукового контроля ферромагнитных металлоизделий // Дис. д-ра. техн. наук. Екатеринбург, ИФМ. 1995. 416

43. Гуревич С.Ю., Голубев E.B. Лазерное возбуждение поверхностных акустических волн в ферромагнетике при тепловом механизме // Вестник ЮУрГУ, Серия «Математика, физика, химия». 2003. №8(24). С.54-59.

44. Гуревич С.Ю., Петров Ю.В., Голубев Е.В. Экспериментальные исследования по лазерной генерации поверхностных акустических волн в ферромагнетиках // Дефектоскопия. 2004. №2. С.47-52.

45. Гуревич С.Ю., Петров Ю.В., Прокопьев К.В., Шульгиной A.A. Исследование влияния магнитного фазового перехода на спектр акустических импульсов, возбуждаемых лазерным импульсом в ферромагнетике // Акуст. журн. 1999. Т.45, №4. С.497-501.

46. Гуревич С.Ю., Петров Ю.В., Прокопьев К.В., Шульгинов A.A. Исследование температурной зависимости спектров акустических импульсов, возбуждаемых лучом лазера в ферромагнитных металлах // Дефектоскопия. 2000. №5. С.31-35.

47. Гуревич С.Ю., Петров Ю.В., Шульгинов A.A., Прокопьев К.В. О границах механизмов термоакустического преобразования при лазерной генерации ультразвука в металлах // Дефектоскопия. 2001. т. С.69-75.

48. Гусев В.Э., Карабутов A.A. Лазерная оптоакустика. М.: Наука, 1991. - 304 с.

49. Даниловская В.И. Температурные напряжения в упругом полупространстве, возникающие вследствие внезапного нагревания границы // Прикл. матем. и механика. 1950. Т.14, №3. С.129-133.

50. Даниловская В.И. Температурные поля и динамические термоупругие напряжения, порождаемые потоком лучистой энергии // Известия ОТН. Механика и машиностроение. 1959. №3. С.29-32.

51. Двайт Г.Б. Таблицы интегралов и другие математические формулы. М.: Наука, 1973. - 228 с.

52. Диткин В.А., Прудников А.П. Интегральные преобразования и операционное исчисление. М.: Физматгиз, 1961. - 524 с.

53. Дыхне A.M., Рысев Б.П. О возможности возбуждения упругих поверхностных волн большой амплитуды в твердом теле при тепловом воздействии лазерного излучения // Поверхность. Физика, химия, механика. 1983. № 6. С. 17-21.

54. Дунина Т.А., Егерев C.B., Лямшев JI.M., Наугольных К.А. К нелинейной теории теплового механизма генерации звука лазерным излучением // Акуст. журн. 1979. Т.25. № 4. С.622-625.

55. Дьяконов В.П. Справочник по расчетам на микрокалькуляторах. -М.: Наука, 1989. 464 с.

56. Ермолов И.Н. Теория и практика ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1981. - 240 с.

57. Ерофеев В.И., Самохвалов Р.В., Зазнобин В.А. Исследование возможности измерения изгибных напряжений с использованием поверхностных волн Рэлея // Дефектоскопия. 2004. №2. С.62-66.

58. Журавлев Л.Г., Карзунов С.Е. Физика металлов: Учебное пособие к лабораторным работам. Челябинск: ЧГТУ, 1993. - 131 с.

59. Захаров А.И. Физика прецизионных сплавов с особыми тепловыми свойствами. М.: Металлургия, 1986. - 256 с.

60. Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. Справочник. М.: Металлургия, 1989. - 384 с.

61. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференциальным уравнениям. М.: Наука, 1965. - 704 с.

62. Карабутов A.A. Лазерное возбуждение поверхностных акустических волн: новое направление в оптико-акустической спектроскопии твердого тела // Успехи физич. наук. 1985. Т. 147, №3 С.605-620.

63. Карташов Э.М. Аналитические методы в теории теплопроводности твердых тел. М.: Высш. шк., 1985. - 480 с.

64. Ким A.B., Рябикин М.Ю., Сергеев A.M. От фемтосекундных к ат-тосекундным импульсам // Успехи физич. наук. 1999. Т. 169, №1. С.58-66.

65. Коваленко А.Д. Термоупругость. Киев: Вища школа, 1975.- 216 с.

66. Козлов А.И., Плесский В.П. Эффективность термооптического возбуждения волн Рэлея в твердом теле // ФТТ. 1986. Т.28, №1. С.9-11.

67. Коломенский Ал.А. Лазерное возбуждение акустических волн в твердом теле при тепловом механизме // Акуст. журн. 1988. Т.34. т. С.871-878.

68. Коломенский Ал.А., Мазнев A.A. Поверхностные отклики при лазерном воздействии на твердое тело: рэлеевские волны и предвестники // Акуст. журн. 1990. Т.36. №3. С.463-469.

69. Колток Ю.В., Катрич A.B., Кузьмичев В.М., Латыпин Ю.М. Возникновение э.д.с. в некоторых металлах, находящихся в магнитном поле и облучаемых импульсами ОКГ // Квант, электр. 1977. Т.4, т. С.209-210.

70. Колток Ю.В., Латыпин Ю.М. Исследование э.д.с., обусловленной акустическими волнами, возбуждаемыми в магнитных материалах лучом лазера // Акуст. журн. 1984. Т.30, №3. С.331-334.

71. Королев М.В., Карпельсон А.Е. Широкополосные ультразвуковые преобразователи. М.: Машиностроение, 1982. - 157 с.

72. Крылов В.В., Павлов В.И. Термооптическое возбуждение поверхностных акустических волн в твердом теле // Акуст. журн. 1982. Т.28, т. С.836-837.

73. Крылов К.И., Прокопенко В.Т., Тарлыков В.А. Основы лазерной техники. Л.: Машиностроение, 1990. - 316 с.

74. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. Теоретическая физика. Т. VII. М.: Наука, 1987. - 248 с.

75. Лапин А.Д. Волны в твердом полупространстве, покрытом жидким слоем // Акуст. журн. 1992. Т.38, №2. С.364-367.

76. Лыков A.B. Теория теплопроводности. М.: Высшая школа, 1967. - 599 с.

77. Лямшев Л.М. Оптико-акустические источники звука // Успехи фи-зич. наук. 1981. Т.135. вып.4. С.637-669.

78. Лямшев Л.М. Лазерное термооптическое возбуждение звука. М.: Наука, 1989. - 240 с.

79. Лямшев Л.М., Челноков Б.И. Генерация рэлеевской волны на сво

80. Ф бодной поверхности твердого однородного и изотропного полупространства импульсами проникающего излучения // Письма в ЖТФ. 1982. Т.8, вып.22. С.1361-1365.

81. Лямшев Л.М., Челноков Б.И. Генерация звука в твердом теле проникающим излучением // Акуст. журн. 1983. Т.29. №3. С.372-381.

82. Лямшев Л.М., Челноков Б.И. К теории генерации звука при поглощении проникающего излучения с модулированной интенсивностью в твердом волноводе // Акуст. журн. 1983. Т.29, №4. С.505-514.

83. Миркин Л.И. Физические основы обработки материалов лучами лазера. М.: Издательство Московского университета, 1975. - 384 с.

84. Новацкий В. Динамические задачи термоупругости. М.: Мир, 1970. - 256 с.

85. Новацкий В. Теория упругости. М.: Мир, 1975. - 872 с.

86. Новикова С.И. Тепловое расширение твердых тел. М.: Наука, 1974.- 291 с.

87. Петрашень Г.И., Молотков JI.A., Крауклис П.В. Волны в слоисто-однородных изотропных упругих средах. JL: Наука, 1982.- 288 с.

88. Поверхностные акустические волны / Под ред. Олинера А.А. М.: Мир, 1981. - 390 с.

89. Подстригач Я.С., Коляно Ю.М. Обобщенная термомеханика. Киев: Наукова думка, 1976. - 312 с.

90. Прецизионные сплавы. Справочное издание. / под ред. Молотилова Б.В. М.: Металлургия, 1983. - 439 с.

91. Рэди Дж. Действие мощного лазерного излучения. М.: Мир, 1974.- 486 с.

92. Семин С.П. Термооптическое возбуждение звука в металле // Акуст. журн. 1986 Т.32, т. С.225-229.

93. Семин С.П. Тепловое возбуждение поверхностных звуковых волн в твердом теле излучением // ЖТФ. 1986. Т.56. С.2224-2226.

94. Судьенков Ю.В., Филиппов Н.М., Воробьев Б.Ф., Недбай А.И. Исследование механизмов взаимодействия наносекундного лазерного излучения с металлами // Письма в ЖТФ. 1983. Т.9. Вып.7. С. 395399.

95. Таблицы физических величин. Справочник. / Под ред. И.К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. - 1005 с.

96. Тихонов А.Н., Самарский А.А. Уравнения математической физики.- М.: Наука, 1977. 736 с.

97. Ходинский А.Н., Корочкин JI.C., Михнов С.А. Свойства ультразвуковых колебаний, возникающих в твердом теле под действием излучения импульсного лазера // Журн. прикл. спектроскопии. 1983. Т.38, т. С.745-748.

98. Чабанов В.Е. Лазерный ультразвуковой контроль материалов. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1986. - 232 с.

99. Чуков В.Н. Рассеяние волны Рэлея статистической неоднородностью плотности массы // Физика твердого тела. 1997. Т.39, вып.2. С.267-274.

100. Шкарлет Ю.М. Бесконтактные методы ультразвукового контроля. М.: Машиностроение, 1974. - 56 с.

101. Aindow A.M., Dewhurst R.J., Hutchins D.A., Palmer S.B. Laser generated ultrasonic pulses at free metal surfaces // J. Acoust. Soc. Amer. 1981. Vol.69, N2. P.449-455.

102. Ash E.A., Dieulesaint E., Rakouth H. Generation of surface acoustic waves by means of a c.w. laser // Electron Lett. 1980. Vol.16, N12. P.470-472.

103. Aussel J.D., Le Brun A., Baboux J.C. Generation acoustic waves by laser: theoretical and experimental study of the emission source // Ultrasonics. 1988. Vol.26, N9. P.245-255.

104. Bell A.G. Upon the production of sound by radiant energy // Phylos. Mag. and J. Sci. 1881. Vol.60, N71. P.510-528.

105. Bloembergen N. From nanosecond to femtosecond science // Rev. Mod. Phys. 1999. Vol.71, N2. P.S283-S287.

106. Bresse L.F., Hutchins D.A., Lundgren K. Elastic constant determination using generation by pulsed lasers // J. Acoust. Soc. Amer. 1988. Vol.84, N5. P. 1751-1757.

107. Bordachev E.V., Nikumb S.K. Informational properties of surface acoustic waves generated by laser-material interaction during laser precision machining // Meas. Sci. Technol. 2002. N13. P.836-845.

108. Carlo Cattaneo "Sulla conduzione de calore". Atti del Semin. e Mat. Fis. Univ. Modena, 1948. 3. 3.

109. Carnadas D., Trillo C., Doval A.F. et aI. Non-destructive testing with surface acoustic waves using double-pulse TV holography // Meas. Sci. Technol. 2002. N13. P.438-444.

110. Chenu C., Noroy M.-H., Royer D. Giant surface acoustic waves generated by a multiple beam laser: application to the detection of surface bracking slots // Appl. Phys. Lett. 1994. Vol.65, N9. P.1091-1093.

111. Clark M., Sharpies S.D., Somekh M.G. Noncontact continuous wave-front/diffractive acoustic elements for Rayleigh wave control // Appl. Phys. Lett. 1999. Vol.74, N24 P.3604-3606.

112. Davies S.J., Edwards C., Taylor G.S., Palmer S.B. Laser-generated ultrasound: its properties, mechanisms and multifarious applications (review article) // J. Phys. D: Appl. Phys. 1993. Vol.26. P.329-348.

113. Dedeurwaerdere T., Casas-Vazquez J., Jour D. and Lebon G. Foundations and applications of a mesoscopic thermodynamic theory of fast phenomena // Phys. Rev. E. 1996. Vol.53, N1. P.498-506.

114. Dewhurst R. J., Hutchins D. A., Palmer S. B. Quantitative measurements of laser-generated acoustic waveforms // J. Appl. Phys. 1982. Vol.53. N6. P.4064-4071.

115. Efthimiopoulos T., Kritsotakis E., Kiagias H. et a 1. Laser ablation rate of material using the generated acoustic waves // J. Phys. D. 1998. Vol.31, N19. P.2648-2652.

116. Enquenhard F., Bertrand L. Effects of optical penetration and laser pulse duration on laser generated longitudinal acoustic waves // J. Appl. Phys. 1997. Vol.82, N4. P.1532-1538.

117. Every A.G. Measurement of the near-surface elastic properties of solids and thin supported films (review article) // Meas. Sci. Technol. 2002. N13. P.R21-R39.

118. Gournay L.S. Conversion of electromagnetic to acoustic energy by surface heating // J. Acoust. Soc. Amer. 1966. Vol.40, N6. P. 1322-1330.

119. Gusev V., Kolomenskii A., Hess P. Effect of melting on the excitation of surface acoustic wave pulses by UV nanosecond laser pulses in silicon // Appl. Phys. A. 1995. Vol.61. P.285-298.

120. Huang J., Krishnaswamy S., Achenbach J.D. Laser generation of narrowband surface waves // J. Acoust. Soc. Amer. 1992. Vol.92, N5. P.2527-2531.

121. Huard S.J., Chardon D. Rayleigh surface waves (RSW) generated by photothermal process: theory // J. de Physique. 1983. Vol.44, Colloque C6, suppl. au N10, P.C6-91-C6-96.

122. Hutchins D.A. Ultrasonic generation by pulsed lasers // Phys. Acoust. Princ. and Methods. Boston, 1988. Vol.18. P.21-33.

123. Hutchins D.A. Optical generation and detection of ultrasound // Nondestruct. Test. Handb. Columbus, 1991. Vol.7. P.313-319.

124. Hurley D.C., Tewary V.K., Richards A.J. Surface acoustic wave methods to determine the anisotropic elastic properties of thin films // Meas. Sci. Technol. 2001. N12. P.1486-1494.

125. Joseph D.D., Preziosi L. Heat waves // Rev. Mod. Phys. 1989. Vol.61, N1. P.41-73.

126. Joseph D.D., Preziosi L. Addenum to paper "Heat waves"// Rev. Mod. Phys. 1990. Vol.62, N2. P.375-391.

127. Jou D., Casas-Vazquez J., Lebon G. Extended irreversible thermodynamics // Rep. Prog. Phys. 1988. Vol.51. P.1105-1179.

128. Kim Young Sik, Mohsen Tadi, Hershel Rabitz et aI. Optimal control of laser generated acoustic waves in solids // Phys. Rev. B. 1994. Vol.50, N21. P. 15744-15751.

129. Kolomenskii ALA., Lomonosov A.M., Kuschnereit R. et al. Laser generation and detection of strongly nonlinear elastic surface pulses // Phys. Rev. Lett. 1997. Vol.79, N7. P.1325-1328.

130. Kolomenskii ALA., Schuessler H.A. Characterization of isotropic solids with nonlinear surface acoustic wave pulses // Phys. Rev. B. 2001. Vol.63, N8. 085413(6).

131. Ledbetter H.M., Moulder J.C. Laser-induced Rayleigh waves in aluminium // J. Acoust. Soc. Amer. 1979. Vol.65, N3. P.840-842.

132. Lee R.E., White R.M. Excitation of surface elastic waves by transient surface heating // Appl. Phys. Lett. 1968. Vol.12, N1. P.12-14.

133. Liu M., Ho H.P., Somekh M.G., Weaver J.M.R. Noncontacting optical generation of focused surface acoustic waves using a customised zoneplate // Electron Lett. 1995. Vol.31, N4. P.264-265.

134. Maxwell J.Clerk On the dynamical theory of gases. Phylos. Trans. R. Soc. London, 1867. 157. 49.

135. Meirion F. Lewis Rayleigh waves a progress report // Eur. J. Phys. 1995. Vol. 16. P. 1-7.

136. Monchalin Jean-Pierre, Meron Christian, Bussiere Jean F. et al. Laserultrasonics: from the laboratory to the shop floor // Phys. Can. 1995. Vol.51, N2. P.122-130.

137. Nakano Hidetoshi, Nagai Satoshi Crack measurements by laser ultrasonic at high temperatures // Jap. J. Appl. 1993. Vol.32, N5B, Pt.l. P.2540-2542.

138. Rayleigh, Lord (Strutt J.W.) On waves propagated along the plane surface of an elastic solid // Proc. London Math. Soc. 1885. Vol.17. P. 4-11.

139. Royer D., Dieulesaint E. Analyse de la generation d'onde de Rayleigh par effect photothermique // J. de Physique. 1983. Vol.44, Colloque C6, suppl. au N10, P.C6-79-C6-83.

140. Royer D., Dieulesaint E. Analysis of thermal generation of Rayleigh waves // J. Appl. Phys., 1984, Vol.56, N9, P.2507-2511.

141. Schindel D.W., Hutchins D.A., Smith S.T., Farahbakhsh B. High temperature pulsed photoacoustic studies of surface waves on solids // J. Acoust. Soc. Amer. 1994. Vol.95, N5. P.2517-2524.

142. Sternberg E., Chakravorty J.G. On inertia effects in a transient thermo-elastic problem // J. Appl. Mech. 1959. Vol.26, N4.

143. Telschow K.L., Conant R.J. Optical and thermal effects on laser-generated ultrasound // J. Acoust. Soc. Amer. 1990. Vol.88, N3. P.1494-1502.

144. Warren P.D., Pecorari C., Kolosov O.V. et a1. Characterization of surface damage via surface acoustic waves // Nanotechnology. 1996. N7. P. 295301.

145. White R.M. Elastic wave generation by electron bombardment or electromagnetic wave absorption // J. Appl. Phys. 1963. Vol. 34, N7. P.2123-2124.

146. White R.M. Generation of elastic waves by transient surface heating // J. Appl. Phys. 1963. Vol. 34, N12. P.3559-3567.

147. Zhang Pengzhi, Ying C.F., Shen Jianzhong Directivity patterns of laser thermoelastically generated ultrasound in metal with consideration of thermal conductivity // Ultrasonics. 1997. Vol.35, N3. P.233-240.

148. Zhang X.R., Li Y., Gan C.M. et a1. Premelting and melting effects on waveform of laser generation ultrasound // Progr. Nat. Sci. 1996. N6. P.432-435.