环形相控阵换能器辐射和反射声场研究

来源 :中国科学院声学研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mike621
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本文针对超声相控阵技术在声学井下电视的研究和发展现状,开展了环形相控阵换能器辐射声场及其在液—固平面界面上反射声场的理论和实验研究.在环形相控阵列换能器辐射声场方面,我们从圆形活塞声源出发推导和分析了环形相控阵列辐射声场的计算公式,研究了其聚焦声场的轴向、侧向以及全空间声场分布,就阵元数目等参数对声场的影响展开了详细的探讨,证明了环形相控阵列确实具有优越的轴向聚焦能力.关于声场在液固界面上的反射问题,换能器表面上的每一点均可看成点源向外辐射球面波,而将所有点源的球面波求和即得到环形换能器的辐射声场,因此本文从研究球面波及其反射声场出发,首次推导了平面环形相控阵换能器辐射声场在液—固界面上的反射声场的积分表达式,并且借助最陡下降法求得了反射声场的简明解析式,分析了聚焦声束沿其主轴垂直入射时的反射声场,以及不同参数.我们设计和制作了一个由8道同心等面积平面圆环组成的换能器,在其基础上开展了一系列有关辐射声场及其反射声场的实验测量.
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