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利用激光诱导击穿光谱评估金属表面应力

DOI：10.1088/1361-6439/ab4b7f 期刊：Journal of Micromechanics and Microengineering 出版年份：2019 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 在本研究中，我们通过比较激光诱导击穿光谱（LIBS）与X射线衍射（XRD）测定的应力水平，评估了利用LIBS测定金属材料应力的可行性。镁（Mg）合金试样经超声喷丸产生冲击应力，不锈钢试样承受弯曲应力。各试样的参考应力采用XRD测量。通过LIBS测量确定应力分布与离子/原子谱线强度比之间的相关性。LIBS测得的超声喷丸试样从表面到内部的应力分布趋势与XRD测量结果相似，但最大可测深度存在差异。此外，LIBS测量的弯曲试样拉压应力分布趋势与XRD相近。这些结果表明，可测定金属基体应力状态与LIBS谱线强度的相关性，从而证实了LIBS用于应力测量的潜力。
作者： Dongchan Kang，Sangwoo Yoon，Joohan Kim
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过比较激光诱导击穿光谱法（LIBS）测得的应力水平与X射线衍射法（XRD）确定的应力水平，评估使用LIBS测定金属材料中应力的可行性。

研究成果

该研究通过证实金属基体应力状态与激光诱导击穿光谱（LIBS）谱线强度之间的相关性，验证了利用LIBS进行应力测量的潜力。但若要通过少量激光测量获得定量可靠的结果，仍需进一步研究。

研究不足

研究发现，随着激光诱导击穿光谱（LIBS）方法加工的孔洞深度增加，信号干扰和测量灵敏度会限制有效测量。由于LIBS获得的光谱线较为复杂，LIBS与X射线衍射（XRD）在应力定量值方面的精确关联可能难以确定。

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