序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇超聲檢測技術論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

一、引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對產(chǎn)品質(zhì)量和結(jié)構(gòu)安全性，使用可靠性提出越來越高的要求，由于無損檢測技術具有不破壞試件，檢測靈敏度高等優(yōu)點，所以其應用日益廣泛。目前對壓力容器的檢測方法有多種，本文主要介紹無損檢測的常用技術如射線、超聲、磁粉和滲透及新技術如聲發(fā)射、磁記憶等。

二、無損檢測方法

現(xiàn)代無損檢測的定義是：在不損壞試件的前提下，以物理或化學方法為手段，借助先進的技術和設備器材，對試件的內(nèi)部及表面的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，狀態(tài)進行檢查和測試的方法。

（一）射線檢測

射線檢測技術一般用于檢測焊縫和鑄件中存在的氣孔、密集氣孔、夾渣和未融合、未焊透等缺陷。另外，對于人體不能進入的壓力容器以及不能采用超聲檢測的多層包扎壓力容器和球形壓力容器多采用Ir或Se等同位素進行γ射線照相。但射線檢測不適用于鍛件、管材、棒材的檢測。

射線檢測方法可獲得缺陷的直觀圖像，對長度、寬度尺寸的定量也比較準確，檢測結(jié)果有直觀紀錄，可以長期保存。但該方法對體積型缺陷（氣孔、夾渣）檢出率高，對體積型缺陷（如裂紋未熔合類），如果照相角度不適當，容易漏檢。另外該方法不適宜較厚的工件，且檢測成本高、速度慢，同時對人體有害，需做特殊防護。

（二）超聲波檢測

超聲檢測（Ultrasonic Testing，UT）是利用超聲波在介質(zhì)中傳播時產(chǎn)生衰減，遇到界面產(chǎn)生反射的性質(zhì)來檢測缺陷的無損檢測方法。

超聲檢測既可用于檢測焊縫內(nèi)部埋藏缺陷和焊縫內(nèi)表面裂紋，還用于壓力容器鍛件和高壓螺栓可能出現(xiàn)裂紋的檢測。

該方法具有靈敏度高、指向性好、穿透力強、檢測速度快成本低等優(yōu)點，且超聲波探傷儀體積小、重量輕，便于攜帶和操作，對人體沒有危害。但該方法無法檢測表面和近表面的延伸方向平行于表面的缺陷，此外，該方法對缺陷的定性、定量表征不準確。

（三）磁粉檢測

磁粉檢測（Magnetic Testing，MT）是基于缺陷處漏磁場與磁粉相互作用而顯示鐵磁性材料表面和近表面缺陷的無損檢測方法。

在以鐵磁性材料為主的壓力容器原材料驗收、制造安裝過程質(zhì)量控制與產(chǎn)品質(zhì)量驗收以及使用中的定期檢驗與缺陷維修監(jiān)測等及格階段，磁粉檢測技術用于檢測鐵磁性材料表面及近表面裂紋、折疊、夾層、夾渣等方面均得到廣泛的應用。

磁粉檢測的優(yōu)點在于檢測成本低、速度快，檢測靈敏度高。缺點在于只適用于鐵磁性材料，工件的形狀和尺寸有時對探傷有影響。

（四）滲透檢測

滲透檢測（PenetrantTest，PT）是基于毛細管現(xiàn)象揭示非多孔性固體材料表面開口缺陷，其方法是將液體滲透液滲入工件表面開口缺陷中，用去除劑清除多余滲透液后，用顯像劑表示出缺陷。

滲透檢測可有效用于除疏松多孔性材料外的任何種類的材料，如鋼鐵材料、有色金屬材料、陶瓷材料和塑料等材料的表面開口缺陷。隨著滲透檢測方法在壓力容器檢測中的廣泛應用，必須合理選擇滲透劑及檢測工藝、標準試塊及受檢壓力容器實際缺陷試塊，使用可行的滲透檢測方法標準等來提高滲透檢測的可靠性。

該方法操作簡單成本低，缺陷顯示直觀，檢測靈敏度高，可檢測的材料和缺陷范圍廣，對形狀復雜的部件一次操作就可大致做到全面檢測。但只能檢測出材料的表面開口缺陷且不適用于多孔性材料的檢驗，對工件和環(huán)境有污染。滲透檢測方法在檢測表面微細裂紋時往往比射線檢測靈敏度高，還可用于磁粉檢測無法應用到的部位。

（五）聲發(fā)射檢測

聲發(fā)射（Acoustic Emission，AE）是指材料或結(jié)構(gòu)受外力或內(nèi)力作用產(chǎn)生變形或斷裂，以彈性波形式釋放出應變能的現(xiàn)象。而彈性波可以反映出材料的一些性質(zhì)。聲發(fā)射檢測就是通過探測受力時材料內(nèi)部發(fā)出的應力波判斷容器內(nèi)部結(jié)構(gòu)損傷程度的一種新的無損檢測方法。

壓力容器在高溫高壓下由于材料疲勞、腐蝕等產(chǎn)生裂紋。在裂紋形成、擴展直至開裂過程中會發(fā)射出能量大小不同的聲發(fā)射信號，根據(jù)聲發(fā)射信號的大小可判斷是否有裂紋產(chǎn)生、及裂紋的擴展程度。

聲發(fā)射與X射線、超聲波等常規(guī)檢測方法的主要區(qū)別在于它是一種動態(tài)無損檢測方法。聲發(fā)射信號是在外部條件作用下產(chǎn)生的，對缺陷的變化極為敏感，可以檢測到微米數(shù)量級的顯微裂紋產(chǎn)生、擴展的有關信息，檢測靈敏度很高。此外，因為絕大多數(shù)材料都具有聲發(fā)射特征，所以聲發(fā)射檢測不受材料限制，可以長期連續(xù)地監(jiān)視缺陷的安全性和超限報警。

（六）磁記憶檢測

磁記憶(Metal magnetic memory， MMM)檢測方法就是通過測量構(gòu)件磁化狀態(tài)來推斷其應力集中區(qū)的一種無損檢測方法，其本質(zhì)為漏磁檢測方法。

壓力容器在運行過程中受介質(zhì)、壓力和溫度等因素的影響，易在應力集中較嚴重的部位產(chǎn)生應力腐蝕開裂、疲勞開裂和誘發(fā)裂紋，在高溫設備上還容易產(chǎn)生蠕變損傷。磁記憶檢測方法用于發(fā)現(xiàn)壓力容器存在的高應力集中部位，它采用磁記憶檢測儀對壓力容器焊縫進行快速掃查，從而發(fā)現(xiàn)焊縫上存在的應力峰值部位，然后對這些部位進行表面磁粉檢測、內(nèi)部超聲檢測、硬度測試或金相組織分析，以發(fā)現(xiàn)可能存在的表面裂紋、內(nèi)部裂紋或材料微觀損傷。

磁記憶檢測方法不要求對被檢測對象表面做專門的準備，不要求專門的磁化裝置，具有較高的靈敏度。金屬磁記憶方法能夠區(qū)分出彈性變形區(qū)和塑性變形區(qū)，能夠確定金屬層滑動面位置和產(chǎn)生疲勞裂紋的區(qū)域，能顯示出裂紋在金屬組織中的走向，確定裂紋是否繼續(xù)發(fā)展。是繼聲發(fā)射后第二次利用結(jié)構(gòu)自身發(fā)射信息進行檢測的方法，除早期發(fā)現(xiàn)已發(fā)展的缺陷外，還能提供被檢測對象實際應力---變形狀況的信息，并找出應力集中區(qū)形成的原因。但此方法目前不能單獨作為缺陷定性的無損檢測方法，在實際應用中，必須輔助以其他的無損檢測方法。

三、展望

作為一種綜合性應用技術，無損檢測技術經(jīng)歷了從無損探傷(NDI)，到無損檢測(NDT)，再到無損評價(NDE)，并且向自動無損評價(ANDE)和定量無損評價(QNDE)發(fā)展。相信在不員的將來，新生的納米材料、微機電器件等行業(yè)的無損檢測技術將會得到迅速發(fā)展。

參考文獻

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[2]王自明.無損檢測綜合知識：機械工業(yè)出版社，2005.

[3]沈功田，張萬嶺等.壓力容器無損檢測技術綜述：無損檢測，2004.

篇（2）

經(jīng)濟高速發(fā)展的需求帶動道路橋梁的進入了大規(guī)模建設期，但是，交通運輸業(yè)的高速發(fā)展與相關基礎設施建設相對落后之間的矛盾越來越突出，有相當一部分處于超期服役的狀態(tài)，人為損壞、老化以及承載力下降等現(xiàn)象十分突出，嚴重制約與威脅著交通事業(yè)的發(fā)展與人民群眾的生命財產(chǎn)安全。采用高效的檢測技術能夠讓技術人員準確了解道路橋梁的各項性能參數(shù)，有利于及時采用相關措施。下文綜述了道路橋梁檢測的幾種技術。

1 超聲檢測技術

上個世紀50年代，加拿大人切斯曼(Cheesman)與萊斯利(Leslied)以及英國人瓊斯(Jons)與加特弗爾德(Gatfield)第一次利用超聲脈沖檢測技術來進行混凝土的檢測，他們共同開創(chuàng)了混凝土超聲檢測的先河，隨后超聲檢測技術在工程領域得到了廣泛地應用。

超聲法檢測道路橋梁缺陷的基本原理是利用帶波形顯示功能的超聲波檢測儀和頻率為20-25kHz的聲波換能器，測量與分析超聲脈沖在道路橋梁中的傳播速度(聲速)、首波幅度(波幅)、接受信號主頻率(主頻)等聲參數(shù)，并根據(jù)這些參數(shù)及其相對變化，來判定道路橋梁中的缺陷情況。

科學技術的發(fā)展使得超聲檢測儀器從最初笨重的電子管單示波顯示型轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的半導體集成化、數(shù)字化甚至智能化的輕便儀器。同時，測量參數(shù)也更加多元化，從當初的單一聲速參數(shù)檢測發(fā)展為現(xiàn)在的聲速、波幅以及頻率等多參數(shù)檢測；其檢測效果也有了質(zhì)的飛躍，從最早的定性檢測發(fā)展為現(xiàn)在的定量檢測。

在進行道路橋梁檢測時，超聲波能夠穿透混凝土結(jié)構(gòu)并在其中傳播較遠的距離，并且使用安全，操作簡便。使用超聲儀器最為常用的方法就是穿透測法，但是利用該方法進行檢測時要求兩個相對測試面。因此，這限制了超聲檢測的應用范圍，例如，超聲檢測技術不適用于隧道中的襯砌、噴射混凝土等結(jié)構(gòu)或者在墻體、路面、跑道、護坡、護坦以及底板等方面。同時需要注意的是，因為是聲波穿透檢測，其缺陷信號的有效捕捉始終是制約其發(fā)展的瓶頸問題。因此，在對于道路橋梁進行檢測的過程中，我們通常采用比較多測點測試數(shù)據(jù)的方式，利用統(tǒng)計概率對數(shù)據(jù)進行處理，并對缺陷情況進行評估，所以，超聲檢測技術的直觀性非常差，而且為了獲得更高的策略精度，通常需要增加多個測點。

2 地質(zhì)雷達檢測技術

地質(zhì)雷達(又稱探地雷達，Ground Penetrating Radar，簡稱GPR)檢測技術是一種高精度、連續(xù)無損、經(jīng)濟快速、圖像直觀的高科技檢測技術。它是通過地質(zhì)雷達向物體內(nèi)部發(fā)射高頻電磁波并接收相應的反射波來判斷物體內(nèi)部異常情況。作為目前精度較高的一種物理探測技術，地質(zhì)雷達檢測技術已廣泛應用于工程地質(zhì)、巖土工程、地基工程、道路橋梁、文物考古、混凝土結(jié)構(gòu)探傷等領域。

地質(zhì)雷達儀器的構(gòu)成部分主要包括：控制單元、控制中心（通常是筆記本電腦）、發(fā)射天線以及接收天線。探地雷達的工作流程為：①檢測人員利用筆記本電腦能夠?qū)刂茊卧l(fā)出各種指令；②控制單元在接收到指令之后，可以同時向發(fā)射天線與接收天線發(fā)出觸發(fā)信號；③在發(fā)射天線觸發(fā)之后，它能夠向地面發(fā)射高頻脈沖電磁波（通常其頻率在幾十至幾千兆赫之間）；④電磁波在向下傳播的過程中會遇到不同電性的目標和界面等，或者當被探位置局域介質(zhì)不均勻體的時候，部分電磁波便可以被反射回地面，并由接收天線進行接收，接收到的信號會以數(shù)據(jù)的形式被輸送到控制單元，并最終傳回到筆記本電腦，以圖像的方式顯示出來。⑤通過對圖像進行處理與分析，就可以了解地下介質(zhì)的具體分布情況，檢測目的便也達到了。

3 聲發(fā)射法檢測技術

聲發(fā)射法的具體原理是，由于材料內(nèi)部微觀構(gòu)造不均勻或者存在性質(zhì)不同的缺陷，局部的應力集中會致使應力分布的不穩(wěn)定；材料的塑性變形、產(chǎn)生裂縫、裂縫擴展、失穩(wěn)斷裂等一系列過程能夠有效完成不穩(wěn)定高能狀態(tài)向穩(wěn)定的低能狀態(tài)的轉(zhuǎn)化；在整個應力松弛釋放的過程中，所釋放的部分應變能將會以應力波的形式想四周發(fā)射，我們稱之為聲發(fā)射。

以道路橋梁中的混凝土結(jié)構(gòu)為例，它在荷載作用下會產(chǎn)生變形。當這種變形超過設計要求，混凝土結(jié)構(gòu)便會出現(xiàn)裂縫，并通過彈性波的形式釋放出應變能（例聲能、熱能或者光能等）。在對其進行測試的時候，我們可以將聲發(fā)射感應器放置在待檢測部位，通過確定不同位置收到聲音的時間差，我們可以明確發(fā)生源（即裂縫部位）的具置。通過此種措施，我們可以比較詳細、準確地了解道路橋梁的內(nèi)部變化。同時，分析與研究發(fā)聲位置之后，裂縫的大小、種類、開裂速度、最大荷變應力都可以得到比較詳細地認識。

但是其最大的缺點是進行檢測非常容易受各種噪聲的影響，進而導致檢測精度的幅度下降；然而，該檢測方式是利用道路橋梁自身的內(nèi)部缺陷，因而可以實現(xiàn)連續(xù)的動態(tài)檢測?？傮w來說，聲發(fā)射檢測技術已經(jīng)應用較少。

4 沖擊回波法檢測技術

我國南京水利科學研究院在20世紀80年代末研制成功IES沖擊反射系統(tǒng)，并在大型模擬試驗板及工程實測實踐中取得了成功，使沖擊回波法在我國進入實用階段。沖擊回波法的測試原理是儀器通過機械沖擊器向物體表面發(fā)送短周期應力脈沖波，其中壓縮波(P波)在物體內(nèi)傳播過程中，當遇到內(nèi)部缺陷(如裂縫寬度＞0.03mm)時，波便不能穿透而產(chǎn)生反射，遇到表面邊界時也會發(fā)生反射，一旦波速確定，且選擇正確的沖擊器，就可通過單面測試準確地測得裂縫等缺陷的位置和深度，當構(gòu)件不存在缺陷時則可測得其厚度。

沖擊回波法通常為單面反射測試，因此它的測試比較方便和快速，測試結(jié)果也比較直觀。此方法可以實現(xiàn)“測一點判斷一點”，因此曾經(jīng)廣泛地應用于測定道路橋梁的瀝青混凝土或者混凝土結(jié)構(gòu)的內(nèi)部缺陷，但是這種方法由于是單點檢測，其檢測結(jié)果往往不全面，因此實際應用也比較少。

5 紅外熱像檢測技術

紅外熱像檢測技術是指運用紅外熱像儀探測物體各部分輻射出的紅外線能量，根據(jù)物體表面的溫度場分布狀況所形成的熱像圖，直觀地顯示材料、結(jié)構(gòu)物及其結(jié)合上存在的不連續(xù)缺陷的檢測技術。它是非接觸的無損檢測技術，即在技術上可作上下、左右對被測物非接觸的連續(xù)掃測，因此也稱紅外掃描測試技術。

紅外熱像檢測技術具有以下優(yōu)點：①在理論上，其探測器焦距為20cm至無窮遠，所以特別適合具有非接觸和廣視域等特點的大面積無損檢測；②該探測器只對紅外線響應，因此只要道路橋梁高于絕對零度（顯然會高于絕對零度），紅外線熱像監(jiān)測技術便可以工作，白天和晚上均可；③當前紅外熱像儀的溫度分辨率已經(jīng)高達0.1℃，因此檢測精度有技術保證；④紅外熱像儀的可測溫度范圍在-50℃-2000℃之間，具有非常廣闊的探測空間；⑤攝像速度在1幀每秒至30幀每秒之間，靜態(tài)的常規(guī)檢測和動態(tài)的跟蹤探測都適用，檢測模式的選擇更加靈活。

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隨著混凝土結(jié)構(gòu)的廣泛使用，其質(zhì)量檢測和性能評估是目前土木工程界迫切需要解決的問題。由于結(jié)構(gòu)混凝土無損檢測技術能反映結(jié)構(gòu)物中混凝土的強度、均勻性、連續(xù)性等各項質(zhì)量指標，對保證新建工程質(zhì)量，以及對已建工程的安全性評價等方面具有無可替代的重要作用，因而越來越受到人們的重視。

1 超聲檢測技術概述

超聲法是一種廣泛用于混凝土缺陷探測的方法，混凝土的物理力學性能與超聲波在其中的傳播速度及其他聲學參數(shù)有很好的相關性。超聲波的探測精度能滿足缺陷探測要求，但以目前的超聲儀及換能器，當超聲波換能器正對測試時，在混凝土中的最大穿透距離只能達到10m左右，而當換能器錯開一定距離時，穿透距離僅能達到2、3m。顯然超聲波換能器無法滿足長距離探測的要求。采用稀土超磁致伸縮材料制作的超磁致?lián)Q能器，具有發(fā)射功率大、發(fā)射頻率高、穿透距離遠、接收信號頻帶寬、重復性好、余振短等優(yōu)點，能夠同時兼顧到傳播距離及檢測分辨率，是一種理想的長距離探測震源。超磁致?lián)Q能器發(fā)射中心頻率為10-50kHz，處于可聞聲波及超聲波頻段。將超磁致?lián)Q能器和超聲波換能器發(fā)射產(chǎn)生的應力波統(tǒng)稱為聲波。

目前，超聲探傷常用的缺陷分析判斷方法有經(jīng)驗法、數(shù)理統(tǒng)計法、數(shù)值判據(jù)法和模糊判別法。經(jīng)驗法，即依據(jù)超聲探傷的基本原理判別缺陷。其結(jié)果依賴于檢測人員的實踐經(jīng)驗，漏判和誤判嚴重。數(shù)理統(tǒng)計法簡單易行，但是只能對單個聲學參數(shù)進行統(tǒng)計意義上的判斷，且物理意義不明確。數(shù)值判據(jù)法須根據(jù)測試值建立合理的物理模型，經(jīng)適當?shù)臄?shù)學處理后，找出一個可能存在缺陷的臨界值作為判斷的依據(jù)。模糊判別法是計算各聲學參數(shù)相對于正常獲異常的隸屬度，然后將各個聲學參數(shù)加權平均得到綜合的相對于正?；虍惓５碾`屬度。由于測試分析方法本身的局限性，以上方法仍處于定性或半定量水平，都只對缺陷的定位具有一定精度，而對缺陷的大小、形狀及性質(zhì)難以給出定量的結(jié)果，從而給最終準確評價帶來困難。超聲波的頻率范圍為20kHz至15MHz，超聲發(fā)生器則是由產(chǎn)生超聲頻振蕩的電子線路和換能器(傳感器)組成。超聲層析的應用范圍很廣，早在世界二次大戰(zhàn)期間，超聲層析在軍事監(jiān)測方向就獲得了比較滿意的效果，以后更廣泛地應用于醫(yī)學之中；此外，超聲層析在工業(yè)無損探傷方面用途也很廣。

2 超聲無損檢測技術在工程中的運用分析

超聲無損檢測屬于彈性波法。在各種無損檢測方法中，超聲無損檢測是當前無損檢測工作中研究最活躍、發(fā)展最快的檢測方法。目前，超聲脈沖檢測技術已成為檢測工程結(jié)構(gòu)質(zhì)量的重要手段之一。其主要優(yōu)點是有效探測距離長，測試精度高，設備簡單且無污染。

將超聲技術技術應用于混凝土質(zhì)量檢測中，其理論依據(jù)是混凝土的質(zhì)量與聲速有較好的相關性，首先在被測混凝土結(jié)構(gòu)物某斷面上，將測區(qū)劃分成網(wǎng)格，發(fā)射換能器在一側(cè)某點發(fā)射，接收換能器在另一側(cè)所有點上接收，使每個網(wǎng)格都有2條以上的測線通過，利用聲時通過反演技術獲得測區(qū)各部分的波速分布圖，從而確定缺陷區(qū)的位置、尺寸以及缺陷本身的波速，推斷缺陷的類型、強度等。

2.1 超聲無損檢測的基本原理

根據(jù)彈性波的運動學和動力學特征，彈性波層析成像方法可以分為兩大類：一是以運動特征為基礎的射線層析成像；二是以動力學特征為基礎的波動方程層析成像。

作為反演聲波穿透的射線層析成象，其基本思想是根據(jù)聲波的射線幾何運動學原理，將聲波從發(fā)射點到接收點的旅行時間表達成探測區(qū)域介質(zhì)速度參數(shù)的線積分，然后通過沿線積分路徑進行反投影來重建介質(zhì)速度參數(shù)的分布圖像。

混凝土聲波CT無損檢測技術就是根據(jù)聲波射線的幾何運動學原理，利用最先進的聲渡發(fā)射、接收系統(tǒng)，在被檢測塊體的一端發(fā)射，在另一端接收，用聲波掃描被檢測體，然后利用計算機反演成像技術，呈現(xiàn)被檢測體各微小單元范圍內(nèi)的混凝土聲波速度，進而對被檢測體作出質(zhì)量評價。

2.2 觀測系統(tǒng)布置

根據(jù)混凝上結(jié)構(gòu)物的形狀特點，對結(jié)構(gòu)物常用的測線布置方式為：白色點為接收點，黑色點為激發(fā)點。理論及實踐都證明，三側(cè)激發(fā)一側(cè)接收，所得反演效果最好。射線密度達到要求。一般檢測過程中測線都采用該方式布置，激發(fā)邊和接收邊道間距，1般在20-50cm范圍。在結(jié)構(gòu)物兩端的部份，可適當加密激發(fā)點和接收點，以利于增加射線密度。根據(jù)結(jié)構(gòu)物的臨空面不同，可采用合適的測線布置。

2.3 觀測系統(tǒng)完備性評價

觀測系統(tǒng)完備是聲波CT結(jié)果可靠性的基本保障。觀測系統(tǒng)的完備性是通過單元的射線密度和射線正交性來衡量的。因此，射線密度和射線正交性就成了表征觀測系統(tǒng)完備性的I爵個重要指標，它們是觀測系統(tǒng)可靠性評價的有效方法。為保證聲波CT結(jié)果的可靠性和分辨率，要求研究區(qū)內(nèi)每個單元體內(nèi)的射線超過40條，同時要求每個單元體內(nèi)通過的射線其交角至少有一組大于60°，其交角的正弦值大于0.87。

2.4 后期成像

所用軟件為TDSoft的《工程CT》，該軟件有模塊化設計、文件格式要求清晰、處理速度快等優(yōu)點。軟件共有數(shù)據(jù)輸入、射線追蹤、速度反演三個主模塊和正交性分析一個輔助模塊組成。最后通過網(wǎng)格化、成圖、導出DXF格式等多個步驟的處理，最終得到混凝土聲波CT波速反演圖。

3 結(jié)語

無損檢測技術是以無損檢測手段探明被檢測體內(nèi)部缺陷的有無、大小、位置和性質(zhì)的專門技術。在工程中，需要根據(jù)工程構(gòu)件材料的性能和工程條件具體選擇恰當?shù)臋z測方法。其中，彈性波方法是工程中最為常用的方法之一，特別適合混凝土構(gòu)件、巖土體等工程問題的無損檢測工作。射線理論和射線方法是研究彈性波傳播理論的重要方面之一，針對不同的工程材料和工程條件探索研究彈性波射線追蹤方法，對于許多工程問題的分析研究具有重要的意義。

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火力發(fā)電廠中，三大主機之一的鍋爐作為能源的轉(zhuǎn)化場所，也成為了維修頻率最大的一處，其自身的經(jīng)濟適用性，以及整體機構(gòu)的經(jīng)濟安全性建設，都將極大的影響整體火電廠發(fā)電機構(gòu)的全面設施安全性。針對于此，在為達到減少管道損壞以及人員傷亡情況出現(xiàn)的基礎上，提出管道的承壓檢測技術，也就成為了當下最主要的研究方向，下面針對鍋爐的承壓管道檢測方法進行簡要分析。

1 鍋爐承壓管道的適用簡介

在火電廠的發(fā)展過程中，鍋爐無疑是承受最大壓力的高能量輸出機組，其自身的存在在很大程度上也加重了其自身的使用標準進行操作使用。在運行中，鍋爐的承壓管道由于內(nèi)徑較大，較容易引發(fā)一系列的建設問題，而這對于整體的承壓管道的運行安全性等，都會產(chǎn)生直接的因香港，從管道內(nèi)部的熱能力標準來看，自身的抗壓性，應當滿足其自身的建設要求，而對于內(nèi)部的熱動力，需要進行進一步的確定，并根據(jù)其發(fā)電設備的使用結(jié)構(gòu)形式來確定最終的運行標準，確保其在運行中的熱動力提供，能夠維持其全面的設備運行。而鍋爐的安全性，則直接反映了發(fā)電站的安全運行能力。

2 無損檢測技術的適用性簡介

在針對鍋爐的檢測技術應用上，技術的更新過程中，通過有效的無損檢測技術研發(fā)，更進一步的增添了其在設備建設中的物理應用手段，根據(jù)現(xiàn)階段的設施應用理念進行缺陷和不均方面進行全面操作，并給與及時、高質(zhì)量的信息維修維護。而主要的常用手段又又超聲檢測、磁粉檢測、照相檢驗和液體滲透檢測四個大類，其應用的過程中，主要針對的是在不同層次上的故障檢測，在進行鍋爐內(nèi)部的檢測中，無損檢測，主要包括了以下幾個特點。

非破壞性特點：為保證檢修的層次性問題，并保證檢測物質(zhì)的使用特性在不損壞原有的結(jié)構(gòu)性質(zhì)下，完成其全面的設施建設，并保證整體結(jié)構(gòu)的完整性。

檢測的全面性特點：主要針對在檢測過程中的全面性故障，做到全面真實的檢測效果。

檢測的全程性特點：針對于無損檢測的全程并對原材料進行有效檢測，從多方面的機械加工情況進行有效的拉伸、彎曲、壓縮等操作，保證管道內(nèi)部的原始結(jié)構(gòu)符合使用標準，同時，在結(jié)構(gòu)的運行上，也能夠符合正常的使用標準。在這一應用中，主要還針對于無損檢測的多個層次檢測結(jié)果來進行全程要求，力求保證自身的結(jié)構(gòu)完整性。

3 現(xiàn)階段的承壓管道無損檢測技術的發(fā)展形式

在檢測過程中，由于考慮到鍋爐自身的承壓能力，在進行連接加熱器以及再熱器的過程中，需要從深層次的考慮上進行全面的信息分析，并對即將組成的全面性管道結(jié)構(gòu)以及制造的整體性進行有效的質(zhì)量把關，并保證整體工程建設的工傷確定，保證在實施檢測的過程中，能夠保證整體組裝系統(tǒng)的焊接接口在使用的標準范圍之內(nèi)。但是在實際的操作中，由于組裝后還需要進行全面的無損檢測，這樣就可能加重接口的焊接工程標準，并在所能承受的壓力標準上，進行二次的加工處理，并根據(jù)所組成的裝備形式進行重新的裝機配比分析，考慮全面的設施建設架構(gòu)層次，以檢測工作的落實情況作為最重要的環(huán)節(jié)來加強其中的每一個環(huán)節(jié)應用。在進行使用的過程中，其具體的發(fā)展現(xiàn)狀主要集中于以下幾個方面。

第一，鍋爐承壓管道制造過程中無損檢測技術現(xiàn)狀，主要針對于鍋爐的承壓管道情況來進行全面的無縫焊接，而其制造過程中，如采取常規(guī)操作，還需要進行全面的檢測，其檢測也容易指出弊端。

第二，鍋爐承壓管道在安裝的過程中，更適宜使用無損檢測技術，原因在于，鍋爐裝置的零部件比較多，而如果定期進行檢測，那么工作量較大，并不適合于實際的操作。但是在進行承壓管道的安裝過程中進行有效的檢測，那么不僅能夠減輕工作的使用量，同時也能更好地縮短檢測時間，并極大地提高工作的使用參數(shù)。

第三，鍋爐承壓管道在運行中的無損檢測技術方面，主要承擔的是在建設中的零部件運行傷痕，根據(jù)其一出現(xiàn)的裂痕來判斷后續(xù)是否會發(fā)生嚴重的安全事故，并及時地進行檢修管理。在進行超聲檢測的過程中，根據(jù)射線檢測的光譜分析結(jié)果來判定其主要的運行狀況，使用紅外線探傷技術來進行檢測管理。

4 結(jié)語

在社會的不斷進步中，有效的信息檢測技術，必將代替原有的復雜檢測效果，而根據(jù)現(xiàn)有的鍋爐承壓形式來看，事故的發(fā)生頻率，也將直接的影響其發(fā)電廠的運行能力。所以加強其技術的開發(fā)進度，并保證其檢測效果的有效進程，是今后發(fā)展此項技術的長遠目標。

參考文獻：

[1]范肖飛.淺談鍋爐承壓管道無損檢測技術現(xiàn)狀及發(fā)展[J].城市建設理論研究（電子版），2015（8）：3167-3167.

[2]王健.淺談鍋爐承壓管道無損檢測技術現(xiàn)狀及發(fā)展[J].中國機械，2014（2）：118-119.

篇（5）

實踐證明，由于具有不破壞混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件，操作簡單、費用低，不受結(jié)構(gòu)物尺寸和形狀限制，可對重要結(jié)構(gòu)部位長期監(jiān)測等諸多優(yōu)點，混凝土無損檢測技術已經(jīng)得到越來越廣泛的應用，也必將有更大的發(fā)展。

1 進一步擴大混凝土質(zhì)量無損檢測內(nèi)容及使用范圍

混凝土檢測技術是多學科多領域緊密結(jié)合的產(chǎn)物，從20世紀30年代人們就開始研究混凝土無損檢測方法。材料學和應用物理學的發(fā)展，為無損檢測技術提供了理論基礎；電子技術與計算機科學的迅速發(fā)展，又為無損檢測技術提供了現(xiàn)代化的測試手段。

隨著人們對建設工程質(zhì)量的關注，國家頒布了《建設工程質(zhì)量管理條例》，明確了建設單位，勘察、設計單位，施工單位和監(jiān)理單位的責任和義務，并提出了主體結(jié)構(gòu)工程、地基基礎工程在設計文件規(guī)定的合理使用年限內(nèi)長期保修和對事故責任人終生追究法律責任。住建部也全面貫徹有關標準的強制性條文，進一步完善了建設工程的標準體系和明確了質(zhì)量管理的技術依據(jù)。這些措施的落實，使無損檢測技術在建設工程質(zhì)量管理中的作用和責任日益明顯。這是因為工程質(zhì)量是由一系列工程技術指標來體現(xiàn)的，這些指標的量化值又是通過檢測來獲取的，如果檢測結(jié)果不準確則必將對工程質(zhì)量造成誤判。目前施工質(zhì)量控制和驗收還僅僅建立在前期材料試件檢測和外觀檢測的基礎上，但結(jié)構(gòu)物的原位質(zhì)量才是實際的工程質(zhì)量，而原位質(zhì)量只能通過無損檢測的手段來獲取，

另外，隨著無損檢測技術的迅速發(fā)展和日臻成熟，它不但已成為工程事故的檢測和分析手段之一，而且正在成為工程質(zhì)量控制和構(gòu)筑物使用過程中可靠性監(jiān)控的一種工具?？梢哉f，在整個施工、驗收及使用過程中都有其用武之地。在以往的研究中主要集中在強度檢測和缺陷探測兩方面，為了滿足新的需要還應進一步開拓新的檢測內(nèi)容，例如，混凝土耐久性的預測、已建結(jié)構(gòu)物損傷程度的檢測、早期強度檢測，高性能混凝土強度及脆性的檢測等等。只有不斷拓展無損檢測的檢測內(nèi)容和使用范圍，才能有效保證建筑產(chǎn)品混凝土質(zhì)量及強度，確保建設工程質(zhì)量安全。

2 積極拓展混凝土無損檢測新途徑

無損檢測技術經(jīng)過幾十年的發(fā)展，已經(jīng)在混凝土檢測方面得到較為一定程度的應用。但是，隨著檢測內(nèi)容和使用范圍的不斷擴大，必將產(chǎn)生出無損檢測的新技術、新途徑。目前，已有技術主要集中在測強和測缺兩方面。

在混凝土強度檢測方面：如何提高強度檢測的精度仍然是主要的研究方向。

應該看到，在過去的20年中，測強技術進展不大。究其原因，除了混凝土強度的影響因素太多、太復雜之外，還因為過去的研究工作主要集中在超聲和回彈等方法上，思路不夠開闊。從理論上來說，超聲、回彈測強主要是建立在混凝土應力應變與強度的相關關系上的，而與混凝土強度相關的因素很多，在實踐中應該擴大探索的范圍，以便綜合更多參數(shù)，確保檢測精度。半破損方法的檢測結(jié)果比較直觀可靠，許多工程都采用無損方法作為普遍測量的手段，而用半破損方法作為校核手段，兩者的結(jié)合無疑可提高檢測精度和檢測效率，但如何合理結(jié)合是需進一步研究的關鍵問題。

此外，無損測強方法所推定的混凝土強度，與按混凝土立方體強度標準值所計算的強度等級之間的統(tǒng)計關系需要進一步明確，以便使無損檢測的評定結(jié)果與試件評定結(jié)果具有等效性。

在缺陷檢測方面：超聲測缺技術近年來進展較快。

在測試結(jié)果處理技術方面，可以說正在進入一個新的飛躍，即由數(shù)理統(tǒng)計方法進入信息處理技術的新階段。數(shù)據(jù)處理與信息處理的含義有所不同，前者主要是對大量測試數(shù)據(jù)分析處理，歸納有關規(guī)律，它主要運用數(shù)理統(tǒng)計的基本理論；而信息處理則是指信號的變換、分離、濾波、頻譜分析、成像、存儲、記錄等方面的技術。例如CT成像技術、頻譜分析技術、神經(jīng)網(wǎng)絡技術等近年都已越來越多地被無損檢測研究者運用，在所發(fā)表的研究論文中占有相當大的比例，并已運用于工程檢測，使檢測結(jié)果的直觀性和可靠性大為提高。此外，一些新的物理方法將會更多用于缺陷探測，例如，雷達技術、紅外遙測技術、沖擊回波技術等。

在檢測儀器方面：我國的非金屬超聲檢測儀已達到國外同類產(chǎn)品的先進水平，有些儀器甚至已處于領先地位，但其他方法的儀器則相對落后，隨著其他檢測方法的研究和應用，儀器也必將隨之發(fā)展。

技術規(guī)程的編制也是大力推進無損檢測技術的重要保障因素。因為它一方面是對該項技術研究成果的總結(jié)和提高，另一方面又是對該項技術的促進。目前我國雖然制訂了無損檢測的部分技術規(guī)程，但尚未形成體系，今后應將無損檢測規(guī)程納入混凝土及鋼筋混凝土檢測體系中統(tǒng)一規(guī)劃逐項落實。

篇（6）

隨著人們生活方式的變化發(fā)展和生存環(huán)境的改變，近些年來急性肺栓塞的發(fā)病率逐年升高，發(fā)患者數(shù)逐年增加，而且該疾病的診斷和治療呈現(xiàn)愈加復雜的局面。急性肺栓塞具有較高的死亡率，僅次于惡性器官腫瘤和急性心肌梗塞。在對急性肺栓塞患者進行治療時，科學有效的診斷結(jié)果是治療的依據(jù)和重要保障，醫(yī)療工作者們需要不斷提高急性肺栓塞臨床診斷的有效檢出率，才能對患者實施有效的救治，緩解患者病情[1-2]。D-二聚體是一種機體纖維蛋白物質(zhì)出現(xiàn)降解后的產(chǎn)物，它的表達水平能夠?qū)δ傅纳韺W活性和纖維蛋白的生成情況做出明確反應，用它來檢測患者機體內(nèi)血栓形成的敏感性具有可行性且能達到較高的準確性[3]。本次研究通過對D-二聚體在急性肺栓塞臨床診斷中發(fā)揮的作用，評估其使用特點和臨床應用價值，希望可為急性肺栓塞的臨床診斷提供診斷經(jīng)驗，幫助提高診斷的有效檢出率?，F(xiàn)做報道如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選取我院2012年12月～2014年1月接受診斷治療的100例在入院后先進行肺動脈多層螺旋CT或MRI初步檢查，進行了血凝常規(guī)和D-二聚體檢測。疑似急性肺栓塞患者作為考察對象。收集、整理臨床檢測資料，對資料進行歸類整合，對診斷結(jié)果進行細致分析。100例患者中男性患者60例，女性患者40例，年齡在32～68歲，平均年齡為（48.36±5.87）歲，所有患者均在發(fā)病后立即入院接受診斷治療，病程在1～24h，入院時的主要臨床表現(xiàn)癥狀為胸部疼痛、胸悶、呼吸困難、發(fā)熱等。

1.2標本采集 肘正中靜脈采血1.8ml于真空枸櫞酸鈉溶液（濃度：109mmol/l）抗凝管內(nèi)，枸櫞酸鈉溶液：血液為1：9抗凝， 并充分顛倒混勻（應避免過度振搖，引起溶血）。標本采集完畢后應及時送檢。以3000r/min 離心10min，分離血漿待測。與采血后2h內(nèi)完成測定。

1.3儀器、試劑、檢測方法 日本東亞SESMEX CA-7000型全自動血凝分析儀，血漿D-Dimer測定試劑，參數(shù)設置及校準、質(zhì)控品均由積水醫(yī)療科技（中國）有限公司 提供。 D-二聚體檢測為乳膠微粒增強免疫比濁法，由專業(yè)的操作人員來完成檢測任務，操作步驟必須按照試劑盒說明書的嚴格規(guī)定，確保檢測結(jié)果相對準確[4-6]。

1.4檢測結(jié)果評判標準 樣本DD濃度>500ng/ml，則為陽性檢測結(jié)果。

1.5統(tǒng)計學分析 采用SPSS 22.0數(shù)學統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計，計量數(shù)據(jù)以平均數(shù)（x±s）形式展示，對計數(shù)資料采用t檢驗，對計量資料采用χ2檢驗，P

2 結(jié)果

根據(jù)診斷結(jié)果將患者分為兩個組：急性肺栓塞組和非急性肺栓塞組。100例疑似急性肺栓塞患者中有50例患者確診為急性肺栓塞，另外50例患者均為非急性肺栓塞。兩個不同患者組的患者在年齡、性別、病情病程、檢測時間、文化水平等方面的差異不具有統(tǒng)計學意義，兩組患者的診斷結(jié)果具有可比性（P

3 結(jié)論

急性肺栓塞是比較常見多發(fā)的急性心腦血管系統(tǒng)急性重癥疾病，發(fā)病原理是血栓以及其他類型的栓子對肺循環(huán)中的動脈系統(tǒng)造成了梗阻，致使肺循環(huán)發(fā)生急性病變。急性肺栓塞是一種擁有較高死亡率的疾病類型，是醫(yī)療工作者們重點攻克的醫(yī)學難關。

急性肺栓塞發(fā)病之后容易導致右心功能衰竭，甚至會造成循環(huán)系統(tǒng)的癱瘓，對患者的生命安全造成極大的威脅。絕大多數(shù)的急性肺栓塞患者在發(fā)病時沒有典型的臨床癥狀特點和生命體征變化，這種情況導致了臨床診斷時容易出現(xiàn)誤診和漏診。另外急性肺栓塞本身病情復雜多樣且變化發(fā)展速度快，更為臨床診斷增加了困難，在診斷技術水平低下和診斷設備落后的情況下，極易出現(xiàn)診斷不準確的情況，為臨床治療帶來了極大的風險，不利于患者的治療和康復。因此實現(xiàn)較高的急性肺栓塞檢出率是實施有效治療的先決條件[6]。

傳統(tǒng)的超聲造影手段是一直沿用的有效診斷方式，對急性肺栓塞患者血樣的陽性診斷率約為88.00%左右，雖然能達到一定的有效檢出率，但是超聲投影檢測會對患者機體造成一定的損害。檢查中所使用的造影劑會對患者的肝腎功能造成一定程度的影響，并會產(chǎn)生毒副作用，同時還會對肺動脈的血壓帶來影響。所以綜上所述，超聲投影檢測技術需要本身的改進，或者需要更科學的更健康的檢測技術來代替或輔助超聲投影的檢測診斷作用。

D-二聚體表達水平檢測診斷具有簡單迅速、準確實用的特點，而且不會對患者的機體造成損害，相較于超聲檢測技術診斷而言有諸多診斷優(yōu)越性。

D-二聚體是一種機體纖維蛋白物質(zhì)出現(xiàn)降解后的產(chǎn)物，它的表達水平能夠?qū)δ傅纳韺W活性和纖維蛋白的生成情況做出明確反應。D-二聚體的檢測原理：機體內(nèi)大量血栓形成可以顯著激活纖溶生理系統(tǒng)，使血栓出現(xiàn)溶解，從而產(chǎn)生形體大小和組織結(jié)構(gòu)差異性較大的多種降解產(chǎn)物，D-二聚體是其中的一種，血清中D-二聚體表達水平有明顯的升高時，可以提示血栓形成和血栓降解的現(xiàn)象，它是一種反映高凝狀態(tài)和繼發(fā)纖溶功能變化的有效敏感物質(zhì)。血清樣本D-二聚體濃度為500ng/ml是一個界定點，大于這個標準即為陽性，小于這個標準即為陰性。通過對血清D-二聚體陽性陰性的檢測，可以比較精確的診斷急性肺栓塞患病與否。只需要抽取患者血樣，在實驗室內(nèi)進行檢驗操作，幾乎不對患者身體和疾病造成不良影響。

本次研究結(jié)果顯示，急性肺栓塞患者的D-二聚體檢測表達平均水平明顯高于非急性肺栓塞患者的D-二聚體檢測表達水平。急性肺栓塞患者的D-二聚體檢測診斷的敏感性為92.00%（46/50），特異性為82.00%（41/50）。較高的急性肺栓塞檢出率為臨床治療提供了科學有效的依據(jù)，保證了患者的診斷和治療質(zhì)量，促進了疾病的治愈康復。D-二聚體檢測在急性肺栓塞臨床診斷中發(fā)揮重要作用，擁有較大的應用價值，值得臨床推廣。

參考文獻：

[1]方建江，李波，何旭娟，等.血漿肌鈣蛋白I、B型鈉尿肽及D-二聚體檢測在急性肺栓塞預后評估中的意義[J].中國呼吸與危重監(jiān)護雜志：論著，2012，11（1）：61-64.

[2]熊國均.臨床評分、D-二聚體檢測對急性肺栓塞的診斷價值[D]天津醫(yī)科大學碩士學位論文，2011，05，01.

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篇（8）

表面等離子體激元（SPP）具有近場增強、局域受限、短波長等比較獨特的特性。在SPPs的表面局域特性方面，SPPs在垂直于金屬表面電場方向的強度呈指數(shù)衰減，利用表面局域特性構(gòu)造表面結(jié)構(gòu)可以降低光學控制的維度，形成二維微納光學應用。在SPPs的近場增強特性上，金屬的介電常數(shù)、金屬薄膜厚度、表面粗糙程度等決定了場增強的程度。尤其是人們在研究光與納米材料相互作用時，研究金屬微納結(jié)構(gòu)中局域表面等離子體的共振是一種重要方法，引起了人們的廣泛關注。這些特性已在光學、化學傳感和檢測領域均獲得了廣泛應用。

1 表面等離子體激元的研究歷程

1902年，Wood在實驗中用連續(xù)光譜的偏振光照射金屬光柵時觀測到反常的衍射現(xiàn)象并公開進行了描述。1941年Fano根據(jù)表面電磁波在金屬和空氣界面上的激發(fā)對由入射波照射到金屬光柵上引起的異常反射現(xiàn)象進行了解釋。1957 年，Ritchie發(fā)現(xiàn)電子穿過金屬薄片時存在“能量降低的”等離子體模式，第一次提出了 “金屬等離子體”的概念，這種“金屬等離子體”可用于描述金屬內(nèi)部電子密度縱向波動。從此，表面等離子體激元成為了一門表面科學，在相關領域得到越來越多的關注。隨后，Powell 等人用實驗證實了Ritchie 的理論，而Stem等人也研究了“表面等離子共振”的條件。1968年，Kretschmann和 Otto各自利用衰減全反射（ATR）的方法證實存在光激發(fā)表面等離子共振現(xiàn)象。1982 年，Nylander 和 Liedberg 在氣體檢測和生物傳感領域中應用了SPR 原理。此后，SPR 傳感技術迅速發(fā)展，基于表面等離子體激元的 SPR 傳感結(jié)構(gòu)設計元器件也不斷呈現(xiàn)，各種SPP器件在化學-生物傳感等領域得到了廣泛應用。

1944 年Bethe曾研究了完美導體薄膜中圓孔（半徑為 r）的光透射行為，得出亞波長小孔 的歸一化透射效率應該很小。但是1998年，Ebbesen在實驗上發(fā)現(xiàn)金屬膜上的周期性小孔結(jié)構(gòu)歸一化的透射率大于1，即出現(xiàn)了遠場透過增強效應，這被稱為“Ebbesen 效應”。Ebbesen 指出，當金屬膜上具備亞波長二維周期孔結(jié)構(gòu)時，可以實現(xiàn)可見光與紅外光的不正常透射，這種奇異現(xiàn)象（Ebbesen 效應）當時用衍射理論無法解釋清楚，引起了眾多研究者的關注，從此關于金屬微納結(jié)構(gòu)的表面等離子體效應成為等離子體研究領域中的一個重要組成部分。在Ebbesen的論文中指出，在某一特定波長處的透射光能量是入射到圓孔上的光的能量的2倍，這種異常透過現(xiàn)象與入射光與二維圓孔陣列的表面等離子體激元的相互耦合存在著一定的關系。

目前普遍的觀點認為，二維圓孔陣列的入射光透過增強現(xiàn)象是由表面等離子共振所導致的，光照射到金屬薄膜的表面，激發(fā)金屬表面SPP，一面的SPP沿著孔徑隧穿到另一表面的 SPP 中耦合，最后經(jīng)過金屬-介質(zhì)界面發(fā)生散射，形成遠場增強透過現(xiàn)象。

單個孔徑的透射增強效率非常有限。如果在孔徑周圍引入類似牛眼結(jié)構(gòu)、金屬狹縫-溝槽結(jié)構(gòu)等周期性的溝槽結(jié)構(gòu)，通過這些周期性的溝槽結(jié)構(gòu)將入射光波有效耦合到SPP中，則光透射增強現(xiàn)象就十分顯著。相對于金屬孔徑結(jié)構(gòu)，金屬顆粒結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出了局域的表面等離子體共振特性。當金屬顆粒結(jié)構(gòu)發(fā)生共振時，該結(jié)構(gòu)可以有效地將入射光波集中到金屬表面非常小的區(qū)域，實現(xiàn)較大局域場增強，同時增大了結(jié)構(gòu)的散射截面，從而將局域場信息散射到遠場。這是實現(xiàn)表面增強拉曼散射的一種有效途徑。

2000年，Pendry提出銀膜微結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)亞波長成像。2002年，Lezec等提出了牛眼光柵結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)可以出現(xiàn)光束聚焦現(xiàn)象，并引發(fā)了新的關于這種現(xiàn)象機理及應用的研究。2008年，中科院半導體研究所的花磊等人研究了中紅外下半導體摻雜調(diào)制成的表面等離子體透射增強效應，理論上研究了n型重摻GaAs薄膜上具備亞波長周期性溝槽結(jié)構(gòu)時的紅外波段的異常透射現(xiàn)象，這種紅外波段的異常增強效應對紅外波段的濾波器、發(fā)射器和探測器都具有巨大的應用價值。

2 SPP效應的應用現(xiàn)狀

2.1 SPP效應當前在相關領域所取得的進展

1997年，有人研究了金屬表面形貌缺陷對SPP散射作用的影響，提出納米尺度的直線或曲線形狀表面實現(xiàn)對SPP的反射和聚焦。2005年，日本東京大學某研究小組實驗演示了這種情景，采用350nm直徑的凸起作為納米點缺陷，還有人采用直徑為200nm的小孔作為納米點缺陷，均實現(xiàn)了亞波長聚焦。他們在實驗中將這些納米點缺陷排成曲率半徑為5tan的圓弧，得到了直徑比激發(fā)光波長還小的聚焦光斑，即“亞波長聚焦”。

在亞波長結(jié)構(gòu)中，由于SPP會引起電場強度的增強而產(chǎn)生非線性現(xiàn)象，利用這種非線性現(xiàn)象可以制作出納米量級的光學開關，發(fā)展近場非線性光學。這種光學開關的原理是基于表面等離子體效應的一種新型光開關。當外部條件改變時，影響開關結(jié)構(gòu)中SPP的激發(fā)或傳輸特性，以達到開關的作用。目前報道的SPP光開關類型主要有電光開關、熱光開關及全光開關等。這些光開關可實現(xiàn)衍射極限尺度內(nèi)的光控制功能，并能實現(xiàn)光子器件在納米尺度上的集成。

在陳俊學的博士論文中提出了各種復雜結(jié)構(gòu)中的模式耦合、非線性光學特性及SPP在一些基本結(jié)構(gòu)中的色散關系，明確了在一維和二維周期性結(jié)構(gòu)陣列中，波導模式在 SPP 輔助增強透射過程中所起的作用；研究了三階非線性光學效應對于 SPP 激發(fā)和耦合的影響，并設計了基于共振元件的開關結(jié)構(gòu)，通過改變?nèi)肷涔獾钠裼行У貙崿F(xiàn)了開關狀態(tài)的調(diào)控。

還有，通過錐形波導方法可實現(xiàn)SPP聚焦。激發(fā)的SPP沿著錐形波導傳播的過程中，由于錐形波導邊界呈梯度變化，反射光與傳播的SPP在再次傳播的過程中形成干涉，電磁場越來越集中，最后在波導尖端形成的場增強十分顯著?？梢?，這種錐形波導結(jié)構(gòu)是可以實現(xiàn)電磁波的聚焦的，它能將電磁能量聚焦到更小范圍，真正實現(xiàn)超衍射極限的納米聚焦。

另外，在新型氣體傳感器應用方面，在傳統(tǒng) SAW 氣體傳感器基礎之上，結(jié)合激光超聲檢測技術，用激光在覆有吸附性薄膜的金屬表面激發(fā)出聲表面波，利用反射式光束偏轉(zhuǎn)法在薄膜處探測金屬表面的聲表面波情況，從而檢測被測氣體的濃度。這是一種新型氣體監(jiān)測方法。這種新型氣體傳感器采用了光學的方法來探測聲脈沖，屬于非接觸式檢測傳感器。

2.2 SPP效應的應用局限

目前雖然SPR 技術已經(jīng)成功的應用到生物的各個領域，但是從第一個 SPR 傳感器誕生到現(xiàn)在僅20 多年，還是一種正處于發(fā)展初期的新技術，其方法還有很多不完善之處?；赟PP效應的表面等離子體共振技術還有待擴大其應用范圍，最好還要簡化操作，提高SPR 方法檢測的靈敏度，這就是人們進行SPP效應研究的目的之一。

例如在實際應用中，將納米粒子技術用于生物體系，極大的提高了SPR傳感器的靈敏度。一般用金納米粒子提高靈敏度有兩種方法，將金納米顆粒吸附在SPR傳感器表面，改變SPR信號特征，從而提高靈敏度。另一種是將金納米粒子與抗原耦合在一起，從而提高SPR 傳感器的靈敏度。其他還有夾心法、脂質(zhì)體、乳膠粒子增強法等也可以提高 SPR技術靈敏度。

3 SPP效應的應用前景

隨著納米材料及其制備科學的成熟，納米器件的發(fā)展即將推動納米電子和光電子器件等集成電路的發(fā)展。基于一維納米材料的氣體傳感器也將在氣體檢測領域大有作為。例如目前采用金屬氧化物半導體制作電子鼻傳感器，而研發(fā)出基于納米材料的新型氣體傳感器，必然會促使電子鼻傳感器技術的發(fā)展。

光子晶體的研究也是光子學的一個熱點問題，這類器件主要是由一些半導體材料或者絕緣材料制成，該波長級器件可以控制光與物質(zhì)的作用。金屬也可以用來制作光子帶隙結(jié)構(gòu)，其表面上的周期性結(jié)構(gòu)可改變SPP性質(zhì)：當周期性結(jié)構(gòu)可以控制在SPW波長的一半時，SPP的散射將會產(chǎn)生SPP禁帶，這種禁帶的產(chǎn)生與金屬的周期型結(jié)構(gòu)有關，可以用來發(fā)展新型傳感設備。

參考文獻：

[1]花磊，宋國鋒，郭寶山等，中紅外下半導體摻雜調(diào)制的表面等離子體透射增強效應[J].物理學報，2008，57（11）.

[2]陳俊學.金屬微納結(jié)構(gòu)中模式耦合特性及其調(diào)控機理研究[G].中國科學技術大學，博士學位論文，2011.