随着各学科的相互渗透，光声光热技术的理论方法和实验技术有了很大的发展。近年来的大量研究表明，光声光热技术在物理、化学、生物、材料、工程等方面有着广泛的应用前景，成为十分重要的无损检测手段。本文主要讨论了光声光热技术中的光声压电技术、红外热像技术、激光超声技术和超声红外热像技术在热物理和工业无损检测中的应用，我们利用光声压电技术定征了新鲜生物组织(猪组织)的热学性质，利用红外热像技术对工业用非金属材料的热学性质进行了非接触式测量，利用超声红外热像技术对一些金属样品的锯缝和表面缺陷进行了无损检测。　　 本文主要由五个部分组成：　　 在第一章中，对光声光热技术的背景和发展进行了简要的回顾，然后简单介绍了本文所要涉及的四种技术，即光声压电技术、红外热像技术、激光超声技术以及超声红外热像技术，在本章的最后给出本文的研究内容和论文框架。　　 在第二章中，利用光声压电技术对新鲜生物组织(猪组织)的等效热扩散率进行了测量。本章首先对光声技术的发展，光声效应及其特点以及固体对光声信号的接收机理等做了简要的介绍。接着介绍了实验中使用的压电换能器即PVDF薄膜的特点并和PZT压电换能器的性能及特点进行了对比，说明了在测量生物组织热扩散率时利用PVDF薄膜接收组织光声信号的优点。然后对简化的光声压电理论模型和实验系统进行了阐述。最后应用该技术对新鲜生物组织(猪组织)的等效热扩散率进行了测定。通过对铜样品的热扩散率的测量和校准，验证了该方法的有效性和精确性。然后对新鲜猪组织中的猪皮、猪脂肪以及猪肝的等效热扩散率进行了定征，并对测量结果进行了分析。　　 在利用激光作为激励源在生物组织中激发光声信号时，必然要考虑到激光对生物组织的影响。实验中使用的激光是波长为488nm的氩离子激光，生物组织内部的水分子以及生物组织自身对这个波长的激光的吸收系数是很小的。同时，实验过程中激光的功率大约是30mw，综合以上条件可以确保实验时激光对生物组织的影响会很小。在实验中，生物组织是以离体和薄层的形式制备的。这比较适合于小型动物的生物组织切片的生理和病理特征的分析和诊断。薄层的生物组织材料暴露在空气当中，所以生物组织有可能会脱水甚至会吸收一些空气，由于空气的热扩散率远大于水的热扩散率(大约好几百倍)，这样就导致实验的测量结果相对于活体的生物组织的测量结果或者离体的体材料的测量结果要大一些。另外，薄板理论的估计计算适合于薄层状的固体板，然而，在实验中生物组织的弹性形变应当考虑进去。因此，在以后的工作中，关于实验和理论细节方面的修正必须考虑。　　 在第三章中，利用红外热像技术对具有粗糙表面及微细不均匀结构的工业用非金属材料的热学性质进行了非接触式检测。本章分为两个部分：　　 第一部分利用连续调制激光作为激励源，红外热像仪记录样品表面最高温度随调制频率变化通过理论计算得到样品热扩散率。设计了调制激光和红外热像仪的时序控制电路，实现了激光器和红外热像仪之间的同步触发。理论上推导了样品表面最高温度随频率变化的关系，实验中发现这样的设想不易实现，我们决定利用利用脉冲激光作为激励源测量材料的热学性质；　　 第二部分利用脉冲激光作为激励源在样品中产生三维温度场，通过红外热像仪记录样品表面的温度随时间的扩散、以及随后的热损耗的图像。通过理论计算得到样品的热扩散率和热损耗率。首先利用该方法对硅圆片(001)的热学性质进行了测量，结果证明了该方法的有效性。然后对具有粗糙表面及微细不均匀结构的电力绝缘瓷瓶、压电陶瓷换能器以及聚四氟乙烯板的热学性质进行了测量，结果显示利用该方法测量的上述材料的热扩散率均在参考值的范围内(电力绝缘瓷瓶的没有热学参数可以参考)，说明了脉冲激光作为激励源，结合红外照相机系统可以方便、有效且快捷地检测材料的热学性质。　　 在第四章中，利用激光超声技术以及超声红外热像技术对一些材料进行了无损检测。本章主要介绍一下两个部分的内容；　　 第一部分首先介绍了激光超声技术的发展和应用领域，对激光超声技术的特点、原理及声信号的接收做了简要的介绍。然后着重叙述了利用尖劈法检测材料的表面波信号的实验装置以及实验方法。利用该方法测量了硅材料的表面波速度。然后对脉冲激光激发后陶瓷材料的表面波信号进行了检测。　　 第二部分首先介绍了超声红外热像的发展和国内外的研究进展，并对超声红外热像技术的特点做了简要的介绍。然后对超声红外热像的实验原理和实验系统进行了介绍。接着介绍了利用输出功率为1000W、频率为20KHz的超声发生器作为激励源对铝合金样品和黄铜样品的裂缝进行可无损检测，在此基础上用洛氏硬度计和维氏硬度计在铝合金样品和黄铜样品上分别制造刻痕，再利用两种不同的超声发生器(输出功率为400W、频率为40KHz和输出功率为1000W、频率为20KHz)为激励源进行无损检测。结果显示，利用超声红外热像技术能够有效的对样品的裂缝和表面刻痕进行无损检测。　　 在第五章中，我们对全文进行了总结。