压电超声换能器声场——超声波

压电超声换能器声场

   超声换能器声场参数是超声波检测、成像应用的重要指标。无论在工业检测还是在医学成像应用领域，超声换能器的尺寸和声波波长处于一个量级，因此超声换能器的声场具有典型的衍射特征。已加惠更斯理论将衍射声场视为换能器孔径内无限小的点阵元声场互相干涉形成，并通过积分实现声场的理论计算。下图是直径为D，半径为r的活塞型换能器在频率为f正弦波驱动下的发射声场横斜面图和声场轮廓图。

   由上图可见，靠近换能器表面区域声场分部比较复杂，声强与声压幅值振荡，此区域为换能器声场近场区域。距离较远处声场分部简单，声强与声压幅值各自以1/Z2 ，1/Z规律衰减（Z为换能器表面中心的轴向距离如上图b所示），此区域为远场区域。