人類牙齒的外貌結(jié)構(gòu)對激光超聲波傳播影響的研究.pdf

1、本文主要研究人類牙齒的外貌結(jié)構(gòu)對激光超聲波傳播的影響,因此建立了脈沖激光線源作用于不同曲率的牙齒材料表面上熱彈激發(fā)超聲波的理論模型。利用有限元方法對激光在牙齒材料中產(chǎn)生的溫度場、激光在牙齒中激發(fā)超聲波的機理、超聲波的時域波形的特征、波的傳播特性以及激光聲表面波的相速度色散進行了數(shù)值計算和理論分析。本文主要對激光聲表面波和縱波進行了研究:
　　 門牙的二維雙層板狀模型。先討論了激光線源作用于牙齒表面時產(chǎn)生的瞬態(tài)溫度場,得到了深度和

2、光斑半徑方向上的溫升情況。接著研究了超聲波的時域波形,由傅里葉變換得到激光聲表面波的頻譜圖,用相位普法計算了激光聲表面波的相速度色散曲線。
　　 二維管狀雙層模型。先分析了模型徑向和周向的溫度場,得到牙齒表面曲率越大,牙齒材料溫升越高的結(jié)論。接著分析了不同曲率半徑模型的不同探測點的激光超聲的時域波形。數(shù)值結(jié)果表明:管中激光聲表面波的脈沖極性發(fā)生由單極性向雙極性的交替轉(zhuǎn)變,由于模型是雙層模型,分層對聲表面波的頻散產(chǎn)生影響,較單層模

3、型而言使得頻散復(fù)雜化,不同曲率模型中聲表面波脈沖極性轉(zhuǎn)換對應(yīng)的角度不相同。最后對不同曲率模型距激光激發(fā)源相等距離的點的時域波形進行了分析,得到了傳播距離相同,牙齒表面曲率越大,掠面縱波和聲表面波的速度就越大的結(jié)論,并對聲表面波進行了時頻分析得到相速度色散曲線。
　　 在上兩種模型的基礎(chǔ)上對二維真實門牙模型進行模擬。在近唇面激發(fā)超聲波,并在同側(cè)接收聲表面波信號,對聲表面波進行了時頻分析。
　　 建立大光斑激光作用于牙齒表面