Вимірювання товщини тонкого шару рідини на поверхні твердого тіла фотоакустичним методом (числове моделювання)

Abstract

Розглянуто безконтактний фотоакустичний метод вимірювання товщини тонкого шару рідини на поверхні твердого тіла. Здійснено числове моделювання збудження акустичних хвиль за допомогою лазерного імпульсу та поширення їх в шарі рідини. Отримана залежність часових характеристик акустичного поля від фізичних властивостей та товщини шару рідини. Показана можливість визначити товщину шару рідини за часом між двома акустичними імпульсами. Проаналізовано внесок різних чинників у точність визначення товщини шару рідини. Область товщин, для яких розглядалось застосування методу, становить 30–500 мкм.Photoacoustical noncontact method for thickness measurement of thin liquid film on solid state surface has been considered. Excitation of acoustic waves by laser pulse and propagation them in liquid film has been modelled by numeric methods. The dependence of acoustic fields properties on physical properties and thickness of liquid film has been obtained. The possibility to determine the thickness of a liquid film using the time between two ultrasonic pulses has been shown. The influence of the different factors on accuracy of determination of the liquid film thickness has been analysed. The method was considered for thicknesses in the region of 30–500 μm.