布拉格光纤光栅传感器在口腔复合树脂材料中的应用

发布时间：2020-06-27 23:36

【摘要】：相对于传统的传感器，光纤布拉格光栅传感器具有体积小、结构简单、外形可变、抗干扰能力强，低损耗、抗腐蚀、灵敏度高等优点，非常适合用来测量最重要的牙齿美容修复材料即复合树脂材料在光固化过程中的温度以及应力演化特性。了解复合树脂材料在光固化过程中的收缩以及温度变化情况，以便给医学领域选择复合树脂材料提供依据，并对不断改良材料性能以及优化口腔材料的治疗效果具有重要的实际意义。 1.本论文首先介绍了光纤的发展，光纤布拉格光栅的诞生和发展、制作方法等，以及光纤布拉格光栅作为传感材料的原理及应用。给出了本论文的研究背景。 2.较详细地阐述了光纤布拉格光栅传感器的原理，性能指标，并详细说明了光纤光栅温度传感器以及应变传感器的工作原理，对轴向应力和横向应力状态下的光纤光栅传感模型进行了分析。 3.根据光纤布拉格光栅的温度及应变传感原理，重点分析了光纤光栅传感的温度和应力交叉敏感问题，并提出解决方案。 4.介绍用于口腔修复材料的复合树脂材料的最新发展及其用于牙科修复领域的优势。同时指出复合材料用于口腔修复材料存在的主要问题，并提出寻找问题关键的技术方案。 5.本论文重点也是创新点就是提出采用两种布拉格光纤光栅传感器同时在线测量口腔复合树脂材料在光固化过程中的温度及应力演化特性并进行了实验研究。设计实验装置，得到实验结果，并对实验结果进行分析，结果显示本实验采用的方法是可行的，实验结果是可靠的。这对改良复合树脂材料和充分发挥其在口腔修复材料方面的优势具有实际意义。
【学位授予单位】：江西师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：R783.1;TP212.14
【图文】：

光通过光栅的能量分配情况如图 1 所示。图 1 光通过光栅时能量分配图1.3 光纤传感技术信息的处理技术(计算机技术)、信息的传输技术(通信技术) 、信息的采集技术(传感器技术)和是现代信息技术的三大支柱。而信息的传感技术即采集技术占有极其重要的地位。20 世纪后半期至今的几十年里，信息技术和传感技术在以光纤通信和光纤传感技术为代表的前提下日新月异，极大的推动了人类社会的进步。光纤在传播光波时，由于一些外界因素(如温度、压力、磁场、电场、位移、转动等等) 的作用，表征光波的特征参数如相位、振幅、偏振态等会间接或直接地发生变化，由此可见，光导纤维作为光波的传播媒体的同时也可作为传感器件来探测各种物理量。现在主要应用的光纤传感器有光纤陀螺，光纤水听器，光纤光栅传感器，光纤电流传感器等。相对于其他传感器甚至普通光纤传感器来说，光纤光栅传感器具有非常多的优点[1]：(1)传感器本身重量轻、体积小、外形可变度高，传感头结构简单，保证在测量大型结构内部的各向应力、应变及结构损伤等时不易损坏，稳定重复性好；(2)与光纤之间存在天然的兼容性，易与光纤连接、低损耗、光谱特性好、

图 5 膨胀计法4.2.2 粘结圆盘法结圆盘法[25-26]是利用机械原理记录复合树脂的收缩情况，最初的杂。2002 年 R.L. Sakaguchi 等人研究了一种改进的圆盘法：在璃片上放置一块 9mm 的复合物样品。为了最大可能的防止复合物事先对玻璃片经过了氧化铝粉的喷砂。一个外径 15mm,1mm 厚的合物样品周围，用来支撑盖在上面的 25mm 直径的薄玻璃片。整个直径为 15mm 的不锈钢压缩板上。压缩板放在一个动态压力分个 1.9mm 直径的穿透探测器安装在薄玻璃片上，并与 DMA 连接。模式下工作，对探头施与 0.001N 的压力以保证探头和盖玻片的MA 相当于一个粘结的圆盘设备。两个 600mw/cm2的固化灯(VIP,B连接到光源

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本文编号：2732254