地震物理模型全光超声成像技术研究
发布时间：2022-12-04 03:19
地震物理模型超声成像技术是一种在地震波勘探中常用的实验模拟研究技术。通常是将油气储藏地层结构按照1:10~2～1:10~7的比例缩小的模型结构,用来研究地震波传输规律及理论推演方法。针对目前常规超声成像技术所使用的电类换能器体积大、易受电磁干扰、扫描效率低等不足,本文从超声激励方法和光纤超声传感两个方面考虑,借助全光检测优势（宽频响应、高空间分辨率、高灵敏度等）探索了一种全新的地震物理模型超声成像技术。探究了二硫化钨（WS2）薄膜材料的激光超声激励规律,并将其作为激光超声激励中的换能材料。同时,研制了基于光纤微结构加工技术的声耦合锥光纤马赫-曾德尔干涉型超声波传感器,对提高超声波品质以及检测分辨率,提升传感器灵敏度等具有重要意义。在WS2薄膜光声材料研究方面,利用液体剥离方法制备了WS2薄膜材料,并对其进行了X射线衍射（XRD）,拉曼光谱和紫外-可见吸收光谱等表征。通过实验测试了WS2分散液体积与激励激光的功率对WS2材料激光超声激励效率的影响。实验证明,在一定范围内,随着WS...
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 激光超声激励技术
1.3 光纤超声传感技术
1.3.1 光纤传感器
1.3.2 光纤超声波传感器
1.4 论文结构及主要工作
第二章 激光超声激励及光纤超声传感基本原理
2.1 激光超声激励原理
2.1.1 热弹性激励
2.1.2 烧灼激励
2.1.3 其他激励原理
2.2 超声波种类及传播特征
2.2.1 超声波种类
2.2.2 超声波传播特征
2.3 光纤超声传感原理
2.3.1 光纤光栅型超声波传感器
2.3.2 光纤干涉型超声波传感器
2.4 光谱边带滤波解调技术
2.5 本章小结
第三章 二硫化钨的光声材料特性研究
3.1 WS_2材料的制备与表征
3.2 WS_2材料的光声特性研究
3.2.1 光声材料测试系统
3.2.2 实验结果与讨论
3.3 本章小结
第四章 基于细芯光纤的声耦合锥型MZI超声波传感器
4.1 传感器制作及传感机理
4.2 传感器超声响应特性研究
4.2.1 光纤超声波传感器测试系统
4.2.2 实验结果与讨论
4.3 地震物理模型全光超声成像
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 存在的问题及工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的科研成果
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属材料超声无损检测技术应用研究[J]. 娄振洋. 世界有色金属. 2019(17)
[2]基于激光超声的金属构件表面微裂纹定量检测技术研究[J]. 刘永强,杨世锡,刘学坤. 振动与冲击. 2019(19)
[3]类石墨烯过渡金属二硫化物的制备及应用研究进展[J]. 秦涛,常恬,张文,蒋丽娟,李延超. 中国材料进展. 2019(10)
[4]等效介质理论中裂缝密度的适用性研究[J]. 帅达,魏建新,狄帮让,黄兴兴,刘子淳,苏慧敏. 地球物理学报. 2019(07)
[5]依托物理模型的叠后裂缝敏感地震属性优选与应用[J]. 王玲玲,魏建新,黄平,狄帮让,帅达,张福宏. 石油地球物理勘探. 2019(01)
[6]激光超声无损检测技术研究进展[J]. 袁久鑫,秦训鹏. 表面工程与再制造. 2019(01)
[7]地层衰减定量模拟的地震物理模拟方法[J]. 高峰,魏建新,狄帮让,司文朋,黄世琪. 地球物理学报. 2018(12)
[8]Ultrasonic sensitivity-improved fiber-optic Fabry-Perot interferometer using a beam collimator and its application for ultrasonic imaging of seismic physical models[J]. 邵志华,乔学光,陈凤仪,荣强周. Chinese Physics B. 2018(09)
[9]光纤声传感器综述[J]. 高椿明,聂峰,张萍,赵斌兴,王静,李斌成. 光电工程. 2018(09)
[10]井中地震技术的昨天、今天和明天——井中地震技术发展及应用展望[J]. 赵邦六,董世泰,曾忠. 石油地球物理勘探. 2017(05)
博士论文
[1]二硫化钨太赫兹波段载流子特性及太赫兹发射光谱研究[D]. 张隆辉.西北大学 2019
[2]新型高性能光纤超声波传感器研究[D]. 邵志华.西北大学 2019
硕士论文
[1]二硫化钨薄膜的制备及其光学性能研究[D]. 孟庆远.西北大学 2019
[2]声测井压电换能器特性分析及井孔声场模拟[D]. 陈辉.哈尔滨工业大学 2019
[3]基于过渡金属硫化物的新型光纤倏逝波传感器的制备及性能研究[D]. 张素真.山东师范大学 2019
[4]高灵敏度光纤传感器和多点光纤激光超声换能器的研究[D]. 嵇绍波.哈尔滨工业大学 2019
[5]膜片式光纤法布里—珀罗干涉型超声传感器地震物理模型成像技术研究[D]. 张雯露.西北大学 2018
[6]2微米激光激励碳纤维复合材料产生超声波的研究[D]. 李贺.哈尔滨工业大学 2017
[7]地震物理模型光纤光栅超声成像技术研究[D]. 李佳成.西北大学 2016
本文编号：3707502
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究意义
1.2 激光超声激励技术
1.3 光纤超声传感技术
1.3.1 光纤传感器
1.3.2 光纤超声波传感器
1.4 论文结构及主要工作
第二章 激光超声激励及光纤超声传感基本原理
2.1 激光超声激励原理
2.1.1 热弹性激励
2.1.2 烧灼激励
2.1.3 其他激励原理
2.2 超声波种类及传播特征
2.2.1 超声波种类
2.2.2 超声波传播特征
2.3 光纤超声传感原理
2.3.1 光纤光栅型超声波传感器
2.3.2 光纤干涉型超声波传感器
2.4 光谱边带滤波解调技术
2.5 本章小结
第三章 二硫化钨的光声材料特性研究
3.1 WS_2材料的制备与表征
3.2 WS_2材料的光声特性研究
3.2.1 光声材料测试系统
3.2.2 实验结果与讨论
3.3 本章小结
第四章 基于细芯光纤的声耦合锥型MZI超声波传感器
4.1 传感器制作及传感机理
4.2 传感器超声响应特性研究
4.2.1 光纤超声波传感器测试系统
4.2.2 实验结果与讨论
4.3 地震物理模型全光超声成像
4.4 本章小结
第五章 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 存在的问题及工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的科研成果
作者简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]金属材料超声无损检测技术应用研究[J]. 娄振洋. 世界有色金属. 2019(17)
[2]基于激光超声的金属构件表面微裂纹定量检测技术研究[J]. 刘永强,杨世锡,刘学坤. 振动与冲击. 2019(19)
[3]类石墨烯过渡金属二硫化物的制备及应用研究进展[J]. 秦涛,常恬,张文,蒋丽娟,李延超. 中国材料进展. 2019(10)
[4]等效介质理论中裂缝密度的适用性研究[J]. 帅达,魏建新,狄帮让,黄兴兴,刘子淳,苏慧敏. 地球物理学报. 2019(07)
[5]依托物理模型的叠后裂缝敏感地震属性优选与应用[J]. 王玲玲,魏建新,黄平,狄帮让,帅达,张福宏. 石油地球物理勘探. 2019(01)
[6]激光超声无损检测技术研究进展[J]. 袁久鑫,秦训鹏. 表面工程与再制造. 2019(01)
[7]地层衰减定量模拟的地震物理模拟方法[J]. 高峰,魏建新,狄帮让,司文朋,黄世琪. 地球物理学报. 2018(12)
[8]Ultrasonic sensitivity-improved fiber-optic Fabry-Perot interferometer using a beam collimator and its application for ultrasonic imaging of seismic physical models[J]. 邵志华,乔学光,陈凤仪,荣强周. Chinese Physics B. 2018(09)
[9]光纤声传感器综述[J]. 高椿明,聂峰,张萍,赵斌兴,王静,李斌成. 光电工程. 2018(09)
[10]井中地震技术的昨天、今天和明天——井中地震技术发展及应用展望[J]. 赵邦六,董世泰,曾忠. 石油地球物理勘探. 2017(05)
博士论文
[1]二硫化钨太赫兹波段载流子特性及太赫兹发射光谱研究[D]. 张隆辉.西北大学 2019
[2]新型高性能光纤超声波传感器研究[D]. 邵志华.西北大学 2019
硕士论文
[1]二硫化钨薄膜的制备及其光学性能研究[D]. 孟庆远.西北大学 2019
[2]声测井压电换能器特性分析及井孔声场模拟[D]. 陈辉.哈尔滨工业大学 2019
[3]基于过渡金属硫化物的新型光纤倏逝波传感器的制备及性能研究[D]. 张素真.山东师范大学 2019
[4]高灵敏度光纤传感器和多点光纤激光超声换能器的研究[D]. 嵇绍波.哈尔滨工业大学 2019
[5]膜片式光纤法布里—珀罗干涉型超声传感器地震物理模型成像技术研究[D]. 张雯露.西北大学 2018
[6]2微米激光激励碳纤维复合材料产生超声波的研究[D]. 李贺.哈尔滨工业大学 2017
[7]地震物理模型光纤光栅超声成像技术研究[D]. 李佳成.西北大学 2016
本文编号：3707502
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