高強(qiáng)度聚焦超聲測(cè)量水聽(tīng)器及其校準(zhǔn)技術(shù)研究.pdf

1、本文在查閱了大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜述了國(guó)內(nèi)外常用水聽(tīng)器的類(lèi)型、水聽(tīng)器的性能參數(shù)以及水聽(tīng)器的使用，并詳細(xì)介紹了水聽(tīng)器的常用校準(zhǔn)技術(shù)。結(jié)合本實(shí)驗(yàn)室的條件做了一些水聽(tīng)器的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)，文中給出了具體的實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果、結(jié)果分析以及誤差分析等各方面的內(nèi)容。我還用沖擊響應(yīng)函數(shù)積分法計(jì)算了聚焦換能器會(huì)聚球面波自由場(chǎng)互易校準(zhǔn)中的衍射修正系數(shù)。另外，本文還對(duì)特殊設(shè)計(jì)的適用于高強(qiáng)度聚焦超聲(HIFU)場(chǎng)測(cè)量的PVDF水聽(tīng)器進(jìn)行了靈敏度的理論計(jì)算，并

2、與用互易校準(zhǔn)法和比較校準(zhǔn)法所得到的水聽(tīng)器靈敏度進(jìn)行了比較。對(duì)于超聲場(chǎng)的測(cè)量，水聽(tīng)器靈敏區(qū)的尺寸是一個(gè)重要的指標(biāo)，本文對(duì)聲場(chǎng)測(cè)量中所允許的水聽(tīng)器的最大尺寸確定進(jìn)行了介紹。 下面對(duì)本文各章節(jié)的內(nèi)容做簡(jiǎn)要的概括： 1.水聽(tīng)器研究概述：本章對(duì)各種類(lèi)型的水聽(tīng)器，包括針狀水聽(tīng)器、PVDF薄膜水聽(tīng)器、多元水聽(tīng)器、光纖水聽(tīng)器以及特殊用途的水聽(tīng)器都做了論述。并對(duì)水聽(tīng)器的靈敏度、指向性等性能參數(shù)以及水聽(tīng)器在使用中應(yīng)該注意的問(wèn)題等做了介紹。

3、 2.水聽(tīng)器的校準(zhǔn)技術(shù)：本章對(duì)常用的水聽(tīng)器校準(zhǔn)技術(shù)中的互易法、聲場(chǎng)掃查法、光學(xué)干涉法、時(shí)間延遲譜分析(TDS)法以及利用聲波的非線性傳播法等校準(zhǔn)技術(shù)的原理做了逐一介紹。就本人目前所能檢索到的文獻(xiàn)而言，水聽(tīng)器的時(shí)間延遲譜分析(TDS)校準(zhǔn)法在國(guó)內(nèi)的文獻(xiàn)中還沒(méi)有見(jiàn)到。 3.水聽(tīng)器的實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)及其結(jié)果分析：本章重點(diǎn)對(duì)兩個(gè)水聽(tīng)器的互易校準(zhǔn)法和高強(qiáng)度聚焦水聽(tīng)器的平面掃查校準(zhǔn)法實(shí)驗(yàn)裝置、實(shí)驗(yàn)步驟及其結(jié)果分析進(jìn)行了論述，使本文的讀者對(duì)水聽(tīng)

4、器的校準(zhǔn)技術(shù)在第二章原理敘述的基礎(chǔ)上獲得更加具體的感性認(rèn)識(shí)。 4.新型高強(qiáng)度水聽(tīng)器設(shè)計(jì)的理論研究：本章內(nèi)容是我工作的重點(diǎn)，主要介紹了一種利用變幅桿原理，使用不銹鋼材料作為主體的適用于高強(qiáng)度聚焦超聲場(chǎng)測(cè)量的特殊設(shè)計(jì)的水聽(tīng)器靈敏度的理論計(jì)算。給出了該種類(lèi)型靈敏度的表達(dá)式以及某一特定尺寸水聽(tīng)器靈敏度的具體數(shù)值，并與實(shí)驗(yàn)校準(zhǔn)得到的水聽(tīng)器靈敏度進(jìn)行了比較。5.聲場(chǎng)測(cè)量中允許的水聽(tīng)器最大尺寸的研究：在該章中，本人參閱有關(guān)文獻(xiàn)，利用基于聲傳播