本發(fā)明涉及一種材料表面光潔度檢測方法，具體涉及一種基于太赫茲時(shí)域光譜的材料表面光潔度檢測方法，屬于太赫茲應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

早期人們對太赫茲輻射研究的興趣主要是來源于大氣對太赫茲波的強(qiáng)吸收，因此太赫茲技術(shù)主要是被化學(xué)家和天文學(xué)家用于研究一些簡單分子的轉(zhuǎn)動和振動的光譜性質(zhì)以及熱發(fā)射線^[10]，但是在過去的20年中，太赫茲技術(shù)己經(jīng)發(fā)生了深刻的變革。隨著新的材料技術(shù)提供了更高功率的發(fā)射源，太赫茲技術(shù)己經(jīng)被證明在更加深入的物理研究以及實(shí)際應(yīng)用中有著廣闊的應(yīng)用前景。由于和半導(dǎo)體、制藥、加工、空間以及國防工業(yè)密切相關(guān)，太赫茲技術(shù)成為了一個(gè)非常有吸引力的研究領(lǐng)域，人們對太赫茲波的研究興趣與日俱增?，F(xiàn)在世界范圍內(nèi)從事太赫茲科學(xué)與技術(shù)研究的課題組已超過一百個(gè)，其中美國、歐洲、日本和中國臺灣等國家和地區(qū)均投入了大量的人力和物力資源。

近年來，太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)作為有潛力的探測手段，在很多領(lǐng)域都有非常重要的應(yīng)用，很多有機(jī)電介質(zhì)的分子振動和分子間的相互作用會對太赫茲波產(chǎn)生吸收，從而產(chǎn)生相應(yīng)的吸收峰，而紅外光譜僅能探測到分子內(nèi)化學(xué)鍵的旋轉(zhuǎn)和伸縮振動。利用太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)能夠在較大的波長范圍內(nèi)得到分子鏈的骨架振動。高分子晶體中的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)和分子間的相互作用(例如氫鍵)等結(jié)構(gòu)信息。所以太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)在有機(jī)分子結(jié)構(gòu)的分析上對紅外光譜是一個(gè)很好的補(bǔ)充。

材料表面光潔度是指材料表面相對不規(guī)則的平整程度，由機(jī)械加工中的工藝、服役過程中的機(jī)械損傷或腐蝕等造成。一般在機(jī)械加工中，機(jī)械師利用手指感受工件與標(biāo)準(zhǔn)光滑試件之間的區(qū)別來評價(jià)金屬表面光潔度，此方法主觀性比較大，相同的工件不同的人可能會有不同的判斷。

此外，還有一種檢測方法是采用探針法，此法利用位移傳感器來評價(jià)光潔度，可以較客觀準(zhǔn)確地進(jìn)行光潔度評價(jià)，測量的準(zhǔn)確性主要由位移傳感器的特性來決定，但是此法不適用于帶涂層的材料表面光潔度的檢測。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。

鑒于此，本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的探針法不適用于帶涂層的材料表面光潔度的檢測的問題，進(jìn)而提供一種基于太赫茲時(shí)域光譜的材料表面光潔度檢測方法。

本發(fā)明所采取的方案為：基于太赫茲時(shí)域光譜的材料表面光潔度檢測方法，具體步驟為：

(1)建立標(biāo)準(zhǔn)試件的粗糙度檢測模型：

首先制作一系列不同光潔度的標(biāo)準(zhǔn)試件，然后測量每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試件特定區(qū)域中多個(gè)點(diǎn)處的太赫茲時(shí)域反射信號，應(yīng)用傅里葉變換得到頻域譜；

然后采用相關(guān)分析確定用于光潔度檢測的最優(yōu)頻率點(diǎn)，并將最優(yōu)頻率點(diǎn)處的太赫茲光譜幅度作為太赫茲數(shù)據(jù)特征，并求出多個(gè)點(diǎn)處的太赫茲數(shù)據(jù)特征的平均值，然后采用數(shù)據(jù)擬合的方法建立標(biāo)準(zhǔn)試件的光潔度檢測模型；

(2)計(jì)算待測試件的光潔度值：

首先測量待測試件多個(gè)點(diǎn)處的太赫茲時(shí)域光譜反射信號，應(yīng)用傅里葉變換得到頻域譜；然后選擇最優(yōu)頻率處的太赫茲數(shù)據(jù)特征，并調(diào)用步驟(1)建立的標(biāo)準(zhǔn)試件的光潔度檢測模型計(jì)算待測試件的光潔度值。

進(jìn)一步地：步驟(1)中的數(shù)據(jù)擬合方法選擇多項(xiàng)式擬合算法或者高斯擬合算法。

進(jìn)一步地：在測量帶鍍層的材料表面光潔度，需要制作帶有鍍層的標(biāo)準(zhǔn)試件并建立對應(yīng)的光潔度檢測模型。

本發(fā)明所達(dá)到的效果為：

當(dāng)材料表面具有涂層時(shí)，太赫茲波對此類材料的透射率相對較高，可以進(jìn)行鍍層底下的材料表面光潔度的檢測和評估，同時(shí)太赫茲波對于材料表面或帶涂層的材料表面光潔度的檢測具有無損、非接觸和快速等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

為了清楚和簡明起見，在說明書中并未描述實(shí)際實(shí)施方式的所有特征。然而，應(yīng)該了解，在開發(fā)任何這種實(shí)際實(shí)施例的過程中必須做出很多特定于實(shí)施方式的決定，以便實(shí)現(xiàn)開發(fā)人員的具體目標(biāo)，例如，符合與系統(tǒng)及業(yè)務(wù)相關(guān)的那些限制條件，并且這些限制條件可能會隨著實(shí)施方式的不同而有所改變。此外，還應(yīng)該了解，雖然開發(fā)工作有可能是非常復(fù)雜和費(fèi)時(shí)的，但對得益于本發(fā)明公開內(nèi)容的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，這種開發(fā)工作僅僅是例行的任務(wù)。

在此，還需要說明的一點(diǎn)是，為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明，在申請文件中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的裝置結(jié)構(gòu)和/或處理步驟，而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。

本實(shí)施方式的基于太赫茲時(shí)域光譜的材料表面光潔度檢測方法，具體步驟為：

(1)建立標(biāo)準(zhǔn)試件的粗糙度檢測模型：

首先制作一系列不同光潔度的標(biāo)準(zhǔn)試件，然后測量每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)試件特定區(qū)域中多個(gè)點(diǎn)處的太赫茲時(shí)域反射信號，應(yīng)用傅里葉變換得到頻域譜；

然后采用相關(guān)分析確定用于光潔度檢測的最優(yōu)頻率點(diǎn)，并將最優(yōu)頻率點(diǎn)處的太赫茲光譜幅度作為太赫茲數(shù)據(jù)特征，并求出多個(gè)點(diǎn)處的太赫茲數(shù)據(jù)特征的平均值，然后采用數(shù)據(jù)擬合的方法建立標(biāo)準(zhǔn)試件的光潔度檢測模型；

(2)計(jì)算待測試件的光潔度值：

首先測量待測試件多個(gè)點(diǎn)處的太赫茲時(shí)域光譜反射信號，應(yīng)用傅里葉變換得到頻域譜；然后選擇最優(yōu)頻率處的太赫茲數(shù)據(jù)特征，并調(diào)用步驟(1)建立的標(biāo)準(zhǔn)試件的光潔度檢測模型計(jì)算待測試件的光潔度值。

更具體地：步驟(1)中的數(shù)據(jù)擬合方法選擇多項(xiàng)式擬合算法或者高斯擬合算法。

更具體地：在測量帶鍍層的材料表面光潔度，需要制作帶有鍍層的標(biāo)準(zhǔn)試件并建立對應(yīng)的光潔度檢測模型。

雖然本發(fā)明所揭示的實(shí)施方式如上，但其內(nèi)容只是為了便于理解本發(fā)明的技術(shù)方案而采用的實(shí)施方式，并非用于限定本發(fā)明。任何本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明所揭示的核心技術(shù)方案的前提下，可以在實(shí)施的形式和細(xì)節(jié)上做任何修改與變化，但本發(fā)明所限定的保護(hù)范圍，仍須以所附的權(quán)利要求書限定的范圍為準(zhǔn)。