金属构件常常因受到动载荷作用引起疲劳损伤,而疲劳损伤累积的结果往往导致裂纹的产生。针对已经形成裂纹的传统无损检测方法很多,但这些方法大多对正在形成中的裂纹很难实现在线实时监测。目前大量研究表明,金属材料在裂纹形成过程中,表面会发射大量的低能电子。 本文讨论的智能型低能电子传感器系统目的在于准确地检测金属材料发射的低能电子数,并依此研究分析金属材料裂纹的形成和产生。因此,从事该项研究工作对金属材料的无损检测具有重要科学意义和应用价值。 本文的研究工作主要有以下几个方面: 1.简要介绍了低能电子的发射机理、国内外研究概况和趋势,以及低能电子在无损检测领域中的应用。 2.讨论了智能型低能电子传感器系统工作原理,双栅极空气计数器对电子控制电路的具体要求,电子控制电路中各部分电路的设计。 3.提出了计数接口电路的硬件和软件设计方法,并进行了电路调试。 实验结果表明,电子控制电路中前置放大、主放大、猝熄电路和抑制电路符合设计要求,计数器接口电路工作简单,工作可靠。本文所从事的工作为低能电子传感器系统的智能型化奠定了良好的基础。 本文得到了国家自然科学基金(50275125)和航空科学基金(04153068)课题的资助。