Generation d'ondes elastiques par un reseau de sources photothermiques. Application au controle non destructif

Laser elastic-wave generation by a photothermal source array. Application to non destructive testing

• Auteur / Autrice : MARIE-HELENE NOROY
• Direction : Daniel Royer
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Paris 7

Résumé

L'utilisation recente de sources laser intenses a permis de progresser dans l'etude de l'effet photoacoustique. Parallelement, des techniques optiques de haute sensibilite ont ete developpees pour detecter les ondes acoustiques. Dans le domaine du controle non destructif des materiaux, la generation photoelastique presente plusieurs avantages: elle n'exige pas de contact mecanique, la position et la forme de la source sont modifiables. Cependant, pour de faibles energies incidentes le diagramme d'emission est large et l'amplitude des ondes acoustiques emises est faible. De plus, les sondes optiques utilisees en reception sont moins sensibles que les transducteurs piezoelectriques. L'objectif de cette etude est d'ameliorer les caracteristiques de l'emission d'ondes elastiques par laser afin d'obtenir un faisceau acoustique directif et un balayage electronique du materiau. L'augmentation de l'amplitude des ondes elastiques engendrees en regime thermoelastique est obtenue ici en creant un reseau de sources photoelastiques. Cette methode transpose le principe des reseaux de transducteurs piezoelectriques dephases, aux sources ultrasonores engendrees par des impulsions laser. Ce memoire est divise en cinq parties. La premiere presente la generation d'ondes elastiques par une source thermoelastique ponctuelle. La deuxieme partie traite des effets de diffraction en regime impulsionnel qui apparaissent avec les sources etendues. La troisieme partie est consacree a la generation par un reseau de sources thermoelastiques. L'evolution du diagramme de directivite est examinee. Le dispositif experimental de generation et de detection, en particulier le laser yag a voies multiples est decrit dans la quatrieme partie. Les resultats experimentaux presentes dans la derniere partie ont pour but de valider le modele de la formation de faisceaux acoustiques par un reseau de sources photoelastiques ainsi que de montrer l'interet de ce systeme, couple a une sonde optique, pour la detection de defauts