System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种测定材料超高频衰减系数的方法技术_技高网

一种测定材料超高频衰减系数的方法技术

技术编号:44107538 阅读:0 留言:0更新日期:2025-01-24 22:33
本发明专利技术公开了一种测定材料超高频衰减系数的方法,涉及超声检测技术领域。本发明专利技术的测定材料超高频衰减系数的方法,将被测材料作为超高频超声器件的一部分,克服了超高频超声器件工作距离短,超声衰减大给超高频衰减系数测定过程中造成的不良影响。在超高频衰减系数测定过程中,利用圆形平面超声换能器的声场特性对超高频超声器件的扩散衰减进行校准,根据超高频声学传输线理论对不同材料交界面的超声波透射损耗进行校准,充分考虑了超声在材料中传播的实际情况,可以得到更加准确的超高频衰减系数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超声检测,具体涉及一种测定材料超高频衰减系数的方法


技术介绍

1、超高频超声通常工作在100mhz~1ghz或更高的频率下,在医学、工业、材料等领域有着广泛的应用。在医学领域,被广泛应用于皮肤成像、眼科成像、血管成像等。在工业领域,超高频超声用于材料检验、无损检测和焊接质量控制,能够检测微小缺陷和表面缺陷。以超高频超声换能器为核心组成的超高频扫描声学显微镜已成为无损检测、生物微结构成像、生物细胞研究、以及材料性能评估的有力工具。但是随着超声频率的提高,超声会呈现指数形式的衰减,给超高频超声器件的制备工艺(如换能器的透镜聚焦材料)和超声成像等应用带来了极大的限制,因此测定超高频范围内的衰减系数显得尤为重要。

2、目前超声波衰减系数的检测方法一般可分为两种。一种是透射法,需要两个超声波换能器,一个发射一个接收进行实验,通过改变材料的厚度计算衰减系数;另一种是反射法,只需要一个超声波换能器接收多个超声波回波即可计算衰减系数。但是这两种方法计算的超声衰减系数误差较大。


技术实现思路

1、为了解决现有技术中存在的上述问题,本专利技术提供了一种测定材料超高频衰减系数的方法本专利技术要解决的技术问题通过以下技术方案实现:

2、本专利技术提供了一种测定材料超高频衰减系数的方法,包括:

3、步骤1:将被测材料作为衬底层材料制备超高频超声器件;

4、步骤2:基于所述超高频超声器件产生和接收声波信号,根据所述衬底层的底部反射的一次回波信号和二次回波信号得到所述被测材料的总衰减;

5、步骤3:基于圆形平面超声波换能器的声场特性计算得到所述超高频超声器件的扩散衰减;

6、步骤4:根据超高频声学传输线理论计算得到所述一次回波信号和所述二次回波信号在传播过程中的透射损耗;

7、步骤5:根据所述被测材料的总衰减、所述超高频超声器件的扩散衰减和所述透射损耗,计算得到所述被测材料的超高频衰减系数。

8、与现有技术相比,本专利技术的有益效果在于:

9、本专利技术的测定材料超高频衰减系数的方法,将被测材料作为超高频超声器件的一部分,克服了超高频超声器件工作距离短,超声衰减大给超高频衰减系数测定过程中造成的不良影响。在超高频衰减系数测定过程中,利用圆形平面超声换能器的声场特性对超高频超声器件的扩散衰减进行校准,根据超高频声学传输线理论对不同材料交界面的超声波透射损耗进行校准,充分考虑了超声在材料中传播的实际情况,可以得到更加准确的超高频衰减系数。

10、上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举较佳实施例,并配合附图,详细说明如下。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述超高频超声器件为圆形平面超声波换能器,所述超高频超声器件包括自下而上依次层叠设置的衬底层、第一缓冲层、底电极、第二缓冲层、压电层和顶电极。

3.根据权利要求1所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述步骤2包括:

4.根据权利要求1所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述步骤3包括:

5.根据权利要求4所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述扩散衰减按照下式计算得到:

6.根据权利要求1所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述步骤4包括:

7.根据权利要求6所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述被测材料和后端介质界面的反射系数按照下式计算得到:

8.根据权利要求7所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述被测材料和压电层的材料界面的反射系数按照下式计算得到:

9.根据权利要求8所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述一次回波信号在传播过程中的透射损耗表示为所述二次回波信号在传播过程中的透射损耗表示为其中,为被测材料和后端介质界面的透射损耗,为被测材料和压电层的材料界面的透射损耗,

10.根据权利要求1所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述被测材料的超高频衰减系数按照下式计算得到:

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【技术特征摘要】

1.一种测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述超高频超声器件为圆形平面超声波换能器,所述超高频超声器件包括自下而上依次层叠设置的衬底层、第一缓冲层、底电极、第二缓冲层、压电层和顶电极。

3.根据权利要求1所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述步骤2包括:

4.根据权利要求1所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述步骤3包括:

5.根据权利要求4所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述扩散衰减按照下式计算得到:

6.根据权利要求1所述的测定材料超高频衰减系数的方法,其特征在于,所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:费春龙王鑫陈俊
申请(专利权)人:西安电子科技大学
类型:发明
国别省市:

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