研究目的
将脉冲飞点（PFS）方法扩展至大范围扫描区域，通过机械臂对复杂形状的大型复合材料样品进行分析，旨在实现全区域热特性表征，并通过面内热扩散率图谱可视化异质性与各向异性。
研究成果
该研究成功展示了结合机器人自动化的脉冲飞点技术在三维复杂形状复合材料工业热特性表征中的应用。该方法能够测量大尺寸复杂表面的热扩散率，凸显出由制造工艺导致的各向异性模式和局部差异。未来工作可包括将该方法适配于多层材料，并采用更高功率激光源以缩短脉冲持续时间。
研究不足
该研究受限于激光二极管功率较低，需要200毫秒的脉冲持续时间，这影响了总扫描时间。此外，该方法需要精确定位以避免不同感兴趣区域的重叠，并确保与激光束和相机保持适当的正交性。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用脉冲飞点技术与机器人自动化相结合的方式进行热特性表征。通过机械臂高精度移动样品并改变不同感兴趣区域（ROI）的位置。
2：样品选择与数据来源：
使用尺寸为400×300毫米的复杂形状复合材料（碳布/环氧树脂）。将样品划分为52个小ROI进行分析。
3：实验设备与材料清单：
使用功率330毫瓦的连续波激光二极管（976纳米）、双轴扫描振镜系统（Thorlabs GVS112/M）、160毫米焦距f-θ扫描透镜、二向色镜以及红外摄像机（FLIR SC7000）。
4：实验流程与操作步骤：
通过机械臂移动样品，使每个ROI垂直于激光束和红外摄像机。采用网格脉冲飞点（GPFS）进行热激发，并运用对数抛物线法测量热扩散率。
5：数据分析方法：
使用对数抛物线法测量每个脉冲点的x轴和y轴方向热扩散率，随后通过空间插值生成各ROI的扩散率分布图。
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获取完整内容-
Dual-Axis Scanning Galvo System
GVS112/M
Thorlabs
Control the spatial displacement of the laser spot over the sample surface
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IR video camera
SC7000
FLIR
Record the temperature field at the sample surface
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CW laser diode
976 nm
Heating the sample surface
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f-theta scan lens
160 mm focal length
Focus the laser beam to a spot diameter of 25 μm
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dichroic mirror
Direct the laser beam perpendicularly to the sample surface
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