壓電超聲換能器聲場——超聲波

壓電超聲換能器聲場

   超聲換能器聲場參數(shù)是超聲波檢測、成像應用的重要指標。無論在工業(yè)檢測還是在醫(yī)學成像應用領域，超聲換能器的尺寸和聲波波長處于一個量級，因此超聲換能器的聲場具有典型的衍射特征。已加惠更斯理論將衍射聲場視為換能器孔徑內(nèi)無限小的點陣元聲場互相干涉形成，并通過積分實現(xiàn)聲場的理論計算。下圖是直徑為D，半徑為r的活塞型換能器在頻率為f正弦波驅(qū)動下的發(fā)射聲場橫斜面圖和聲場輪廓圖。

   由上圖可見，靠近換能器表面區(qū)域聲場分部比較復雜，聲強與聲壓幅值振蕩，此區(qū)域為換能器聲場近場區(qū)域。距離較遠處聲場分部簡單，聲強與聲壓幅值各自以1/Z2 ，1/Z規(guī)律衰減（Z為換能器表面中心的軸向距離如上圖b所示），此區(qū)域為遠場區(qū)域。