文|陈根
因为地球的旋转作用 ， 在静力平衡的大气中可以产生一种特殊声波——兰姆波（Lamb waves） 。 兰姆波在空气微团中一般只做水平运动 ， 静力平衡成立 ， 水平尺度较大 。
兰姆波是以英国数学家贺拉斯·兰姆爵士（Sir Horace Lamb）的名字所命名 ， 它能够在适当的机械激励下 ， 在固体板材中产生的弹性波 。 由于兰姆波的传播会受到表面损伤（如划痕）的影响 ， 因此 ， 它们常常用来确保扫描的材料是否存在缺陷 。
目前 ， 透明材料在平板电脑、智能手机、太阳能电池板、医学、光学等方面有了越来越重要的应用 。 就像其他任何大规模生产的产品一样 ， 质量控制对这些材料来说非常重要 。 如今 ， 已经开发了几种用来检测透明材料微观划痕或缺陷的技术 ， 但其在成本以及效率方面或多或少还有改进的空间 。
例如 ， 激光技术虽然能够以非接触的方式产生兰姆波 ， 但激光参数需要针对每种材料进行仔细校准 。 此外 ， 现有方法产生的兰姆波往往振幅不够 ， 必须进行重复测量 ， 这样的往往十分耗时 。
【等离子体|陈根：新方法，或可高效检测透明材料】针对这些问题 ， 来自日本的研究人员开发了一个新的框架 ， 用于生成和检测透明材料中的“S0模式”（零阶对称模式）兰姆波 。 他们利用了一种曾经成功过的方法 ， 以无接触的方式产生机械振荡：激光诱导等离子体（LIP）冲击波 。
具体来说 ， LIP通过一束高能激光聚焦在一小部分气体上产生 ， 激光的能量使气体分子通电并导致它们进行电离 ， 从而在材料表面附近产生一个不稳定的“等离子体气泡” 。
随后 ， 等离子体气泡以超高速向周围扩张产生冲击波作为激发力 ， 在目标结构上产生兰姆波 。 和预想的结果相同 ， 当兰姆波在受损区域传播时 ， 划痕在板的应力分布上造成了明显的差异 ， 通过检测只有几十微米的划痕 ， 证明了这种新方法的潜力 。
未来 ， 或许这种非接触、非破坏性的损伤检测方案 ， 有助于降低高质量透明材料的生产成本 。
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