超声非线性

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非线性光学晶体超声波清洗机

非线性光学晶体超声波清洗机

非线性光学晶体超声波清洗机介绍非线性光学晶体:非线性光学晶体是对于激光强电场显示二次以上非线性光学效应的晶体。

非线性光学晶体是一种功能材料,其中的倍频(或称“变频”)晶体可用来对激光波长进行变频,从而扩展激光器的可调谐范围,在激光技术领域具有重要应用价值。

非线性光学晶体需要清洗吗?威固特超声波清洗机厂家了解到,非线性光学晶体在应用前进行清洗是非常重要的,因为它们对清洁度有很高的要求。

这些晶体在制造和使用过程中可能会沾染各种杂质和污染物,包括油脂、尘埃、指纹等。

这些杂质不仅会影响晶体的光学性能,还可能损害其长期稳定性。

因此,对非线性光学晶体进行适当的清洗是确保其性能稳定和可靠的关键步骤。

清洗非线性光学晶体的目的是去除表面污染物,以减少其对晶体性能的影响。

清洗过程通常包括使用适当的溶剂和清洁方法,以去除晶体表面的油脂、尘埃和其他杂质。

选择合适的清洗方法和溶剂对于保护晶体的光学性能至关重要。

威固特VGT-607FTA自动智能式超声波清洗、烘干系统能清洗晶体表面的油污等杂质:设备共有6个功能槽,配置有循环过滤系统、自动恒温系统、抛动系统、超声波清洗系统、抽风装置(预留抽风口)、防噪系统、自动智能式机械手系统等。

设备采用环保型水溶剂洗涤、纯水漂洗,为环保型清洗机。

清洗过程中工件通过超声波高频产生的“气化现象”的冲击和系统自身不停地作上下运动,增加了液体的摩擦,从而使工件表面的污垢能够迅速脱落,实现其高清洁度的目的。

威固特VGT-607FTA自动智能式超声波清洗、烘干系统特设优质功能:为能有效的保证清洗效果,超声波系统采用多种超声波频率结合,低频与高频结合,工件表面的附着物更无处可藏,清洗更加彻底。

为能有效提升清洗效率,降低噪音给操作员工负面影响,特加设防噪系统,保证超声波清洗效果,降低超声波声音分贝(尤其是在无尘车间)。

为能保证清洗的彻底性,在制作溢流系统时,须保证四面溢流,有效防止二次污染。

综上所述的溢流系统,本段内容做一个简述:1、每槽设四面溢流口,溢水槽宽35mm,各槽皆为独立循环槽,由循环泵将洗剂由储液箱抽出经过滤后再运回清洗槽,即子母循环槽。

非线性超声检测信号提取的电路设计及测试

非线性超声检测信号提取的电路设计及测试
L U Mi n g — h u i . W_ ANG Xu
( K e y L a b o r a t o r y o fN o n d e s t r u c t i v e T e s t i n g( Mi n i s t r y o fE a n g k o g n U n i v e r s i t y , N a n c h a n g 3 3 0 0 6 3 , C h i n a )
i n s t u me r n t i t s e l f . Ke y wo r d s:n o n l i n e a r u l t r a s o u n d;t e s t s y s t e m f a c t o r s ;f i l t e r s y s t e m
【 关键词 ] 超声非线性 ;测试系统因素;滤 波系统 [ 中图分类号]T G 1 1 5 . 2 8 [ 文献标志码 ] A d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 - 6 2 1 4 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 0 3
第2 9卷 0 1 4年第 2月 1 期
失效分析与预 防
F e b r u a r y , 2 0 1 4
V o 1 . 9, No . 1
非 线 性超 声 检 测 信 号提 取 的 电路 设 计 及测 试
陆铭慧 ,王 旭
( 无损检 测技 术教 育部 重点实验室( 南昌航 空大学) , 南昌 3 3 0 0 6 3 )
[ 文章编号]1 6 7 3 6 - 2 1 4 ( 2 0 1 4 ) 0 1 4 ) 0 1 1 - 0 4
Ex t r a c t i o n S y s t e m o f No n l i n e a r Ul t r a s o n i c Te s t a n d i t s De b u g i n g

非线性超声检测技术

非线性超声检测技术

非线性超声检测技术非线性超声检测评估技术1、非线性超声复合材料检测技术概述复合材料具有密度小、强度高、耐摩擦、抗烧蚀、高温性能良等优点,广泛应用于航天航空等高科技领域。

对于复合材料界面粘接强度的准确评价,直接影响复合材料的有效使用。

超声是最为广泛的无损检测技之一,对于粘接层脱粘,采用的特征参数主要有回波幅值、反射回波时间等,但是对于高衰减材料、脱粘面较小等无法得到回波幅值、反射时间的情况,利用超声反射则无法对缺陷定量。

可喜的是,经过最近若干年的努力,力学、声学和材料学领域的一些研究进展使得人们发现,通过对材料粘接层的弹性模量、声衰减和厚度等物理量测量,能够反映出材料的粘接强度。

而上述测量,运用超声非线性的方法有着明显优于传统方法。

2、非线性超声检测方法非线性检测方法称声-超声技术,又称应力波因子技术,与常规无损检测方法不同,非线性技术主要用于检测和研究材料中分布的细微裂纹群及其粘接强度。

属于材料完整性评估。

非线性检测的原理为,采用超声波技术在材料(复合材料或各向同性)表面激发脉冲应力波,应力波在内部与材料的微结构(包括纤维增强层合板中的纤维基体,各种内在的或外部环境作用产生的缺陷和损伤区)相互作用,并经过界面的多次反射与波型转换后到达置于结构同一或另一表面的接收传感器,然后对接收到的波形信号进行分析,提取一个能反映材料(结构)力学性能(粘接强度和刚度)的参量,称为应力波因子。

3、存在问题与解决方法综上所述,非线性技术(应力波因子技术),对于复合材料常规不能检测的缺陷,如检测细微缺陷(孔隙、基体裂纹、纤维裂断、富胶、固化不足等),能达到良好的检出效果。

是一种材料完整性检测和评估的手段。

但是如何激发损伤信号、损伤信号与噪声信号较难区别使该技术的发展受到了影响。

美国RITEC RAM-5000 SNAP非线性高能超声测试系统是世界上第一套专门用于材料无损评估时的非线性效应研究的超声测试系统,堪称世界一流。

复合结构界面粘接质量的非线性超声检测

复合结构界面粘接质量的非线性超声检测
DOI :1 0 . 3 9 6 9 / i . i s s n . 1 0 0 0 — 1 0 9 3 . 2 01 4 . 0 3 . 0 1 6
Me a s u r e me n t o f I n t e r f a c e B o n d Qu a l i t y o f C o mp o s i t e S t r u c t u r e
摘 要 :为 满足 评价 复合 结构 界 面粘接 质 量 的需 求 , 研 究 了一 种测 量 粘 接 界 面粘 接 强度 的 非线 性超 声检 测 系统 。实验 中制 作 了3组 有机玻 璃/ 粘 接 剂/ 钢 结 构 的粘 接 试 件 , 粘接 剂采 用 环氧 树 脂 胶粘 剂 , 以 3种 配 比模拟 不 同 的粘 接 强度 。针对 目前 兰姆 波检 测方 法 中其模 式 的选 择 相对 复杂 , 脉 冲 反射 回波 法未 能根据 二次 谐 波激发 效 率判 断粘 接状 态 的 问题 , 提 出 了一种 单 频 率 大幅 度超 声 激
bo n d q ua l i t y o f c o mp o s i t e s t r u c t u r e. Ep o x y r e s i n i s c h o s e n a s a dh e s i v e t o ma k e t h r e e s e t s o f s p e c i me n s wh i c h a r e ma d e u p o f s y n t h e t i c g 1 a s s /a d h e s i V e /s t e e l S O a s t o s i mu l a t e t h e d i f f e r e n t b o nd s t r e n g t hs wi t h t hr e e d i f f e r e n t r a t i o n s o f e p o x y r e s i n t o c ur i n g a g e n t . Fo r t h e p r o b l e m o f t h e c o mp l e x i t y t o d e t e r mi n e t h e

超声波成像 波束合成方法

超声波成像 波束合成方法

超声波成像波束合成方法
超声波成像中的波束合成方法是一种处理超声信号的技术,它利用多个超声传感器接收到的信号,经过合成处理生成高质量的超声图像。

波束合成方法可以分为两种类型:线性合成和非线性合成。

1. 线性合成(Linear Synthesis):
线性合成是指将多个超声传感器接收到的信号进行简单的相加或平均。

这些传感器通常排列在一条直线上,通过控制每个传感器的接收时间,可以形成一个波束,从而定位和成像被检测物体。

合成后的信号具有较高的信噪比和空间分辨率,可以提高成像质量。

2. 非线性合成(Non-linear Synthesis):
非线性合成是指将多个超声传感器接收到的信号进行非线性处理。

这种方法使用更复杂的算法,例如调制函数或滤波器,对接收到的信号进行加权和加和。

通过对信号进行非线性处理,可以改善图像的对比度和分辨率,减少噪声和伪像的影响。

波束合成方法可以提高超声图像的质量和分辨率,对于超声波成像在临床诊断和医学研究中的应用具有重要意义。

最新整理非线性超声检测技术教学文案

最新整理非线性超声检测技术教学文案

非线性超声检测评估技术1、非线性超声复合材料检测技术概述复合材料具有密度小、强度高、耐摩擦、抗烧蚀、高温性能良等优点,广泛应用于航天航空等高科技领域。

对于复合材料界面粘接强度的准确评价,直接影响复合材料的有效使用。

超声是最为广泛的无损检测技之一,对于粘接层脱粘,采用的特征参数主要有回波幅值、反射回波时间等,但是对于高衰减材料、脱粘面较小等无法得到回波幅值、反射时间的情况,利用超声反射则无法对缺陷定量。

可喜的是,经过最近若干年的努力,力学、声学和材料学领域的一些研究进展使得人们发现,通过对材料粘接层的弹性模量、声衰减和厚度等物理量测量,能够反映出材料的粘接强度。

而上述测量,运用超声非线性的方法有着明显优于传统方法。

2、非线性超声检测方法非线性检测方法称声-超声技术,又称应力波因子技术,与常规无损检测方法不同,非线性技术主要用于检测和研究材料中分布的细微裂纹群及其粘接强度。

属于材料完整性评估。

非线性检测的原理为,采用超声波技术在材料(复合材料或各向同性)表面激发脉冲应力波,应力波在内部与材料的微结构(包括纤维增强层合板中的纤维基体,各种内在的或外部环境作用产生的缺陷和损伤区)相互作用,并经过界面的多次反射与波型转换后到达置于结构同一或另一表面的接收传感器,然后对接收到的波形信号进行分析,提取一个能反映材料(结构)力学性能(粘接强度和刚度)的参量,称为应力波因子。

3、存在问题与解决方法综上所述,非线性技术(应力波因子技术),对于复合材料常规不能检测的缺陷,如检测细微缺陷(孔隙、基体裂纹、纤维裂断、富胶、固化不足等),能达到良好的检出效果。

是一种材料完整性检测和评估的手段。

但是如何激发损伤信号、损伤信号与噪声信号较难区别使该技术的发展受到了影响。

美国RITEC RAM-5000 SNAP非线性高能超声测试系统是世界上第一套专门用于材料无损评估时的非线性效应研究的超声测试系统,堪称世界一流。

在激发损伤信号方面,该设备使用门控放大器技术,利用脉冲群增大入射能量,有效的激发了应力波;在信号接收端,使用相敏超外差技术,在保留信号信息的同时,有效的区分噪声信号与损伤信号。

直线超声电机非线性模型辨识

直线超声电机非线性模型辨识
非接触式位移传感 器 ( 型号 :L 0 00 1 12 1 T M 10 0 4 0 , 1 德 国 N vt hi 公司) oo en e k 将采集 的电机位移信号 , 通 过 数 据 采 集 卡 ( 号 : IU B一6 5 , 国 N 型 N S 2 1美 I公
司) 采集 到 P C机 , 用 L B i 再 A Ve w软 件 计 算 出 电 机
摘要 : 首先分 析 了 线超声 电机在不 同驱 动条件下 的阶跃响应 , 出将 直线超声 电机 速度模型 简化为带纯延 迟的一 直 提 阶惯性系统 , 动频率和相位差对 电机动态参 数的影响 转化为所建 模型 时间常数 、 驱 系统 增益和延 时 间参 数的 变化.
然后用最小二乘法辨识 出模型参数与驱 动频率和 相位 差之 间的函数 关系, 立 了直线超 声电机 的调 频、 建 调相控 制非
出, 不同驱动条件下的阶跃响应与带纯延迟 的一阶 惯性环节相似 , 因此可以设直线超声电机 的传递函
数为 :
1 电机 阶跃 响应 测量 与分 析
为 了辨识 直线 超声 电机速度模 型 , 要测 量 电机 需
收 稿 日期 : 0 1一l 0 21 O一 9
G ㈤ =
e ,
在不同输入条件下 的阶跃响应, 本文 以 V型直线超 声 电机为研究对象, 采用 L B i A Ve w的电机速度测量 系统 ( 1 。 函数信号发生器 ( 图 )。 .将 型号 :96 14 A,
日本 N F 公 司 ) 生 的两 相 频 率 和相 位 差 都 可 调 .. 产
的正弦信号 , 输入到功率放大器 ( 型号 : S 4 1 , H A 0 4 E N F 公司 ) t .. 本 和变压器后 , 驱动直线超声 电机.

LY12铝合金疲劳损伤的非线性超声检测

LY12铝合金疲劳损伤的非线性超声检测

在L1 Y 2铝合金 上 传播 的距 离 和 波 速 , 实 验 选 用 本
激励 信号周 期数 为 3 2个 。 图3 a为接 收到 的时域 信号 。进 行 F T变换 后 。 F 在频 率为 5 z的基 频 位 置 上 可 以 得 到 基 波 幅 值 MH A , 图3 如 b中实 线 所 示 , 波 对 应 图 中左 边 坐标 ; 基 在频率 为 1 MH 0 z的倍 频 位 置 上 可 得 到 二 次 谐 波 幅
根 。B组共 1 , 3根 分别 在疲劳试 验 机上 作 循 环周期
为 5 0 10 10 , 3 0 2 0 3 0 4 0 , 7 0 0 , 10, 7 0 2 0 , 9 0, 5 0, 10 4 0 , 5 0 ,0 0,6 0 7 0 3 0 6 0 6 0 ,2 0和 8 0 10周 次 的低 周 拉 . 疲 压 劳, 加载 应 力 取 屈 服 强 度 的 ±6 % (±2 4 a , 0 3 MP )
DO :0 3 6 /.sn 1 0 -0 3 2 1 . 2 0 7 I 1 . 9 9 j i . 0 5 5 5 . 0 2 0 . 1 s
中 图分 类 号 : B 5 T 51
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 : 0 55 5 (0 2 0 -0 3 6 10 —0 3 2 1 )20 9 - 0
大 威 胁 ¨ 。 因此 , 于 L 1 J 对 Y 2铝 合 金 超 声 波 无 损 检 测 技术 的研 究也 就具 有重 要 意义 。 超 声无 损 检 测 技 术利 用 波 的时程 、 速 和衰 减 声
等 物理 参数 已经 可 以对疲 劳试 件 中 的宏 观 裂纹进 行
1 超 声 非 线 性 系数
在本 实验 中 , 了研究 方便 , 用 =A / 来 为 采 2A 表 征超声 非线 性 系数 的变 化 情 况 。显 然 , 与材 料 它 的绝对非 线性 系数 成正 比 。

非线性超声技术检测TATB基PBX微损伤

非线性超声技术检测TATB基PBX微损伤

非线性超声技术检测TATB基PBX微损伤杨占锋;田勇;周海强;张伟斌;李敬明;李卫彬【摘要】针对高聚物粘结炸药(PBX)初始损伤及疲劳损伤问题,利用自行建立的非线性超声测试装置,对模压成型的两种密度三氨基三硝基苯(TATB)基PBX圆柱形试样及其在压缩疲劳过程中的非线性超声参量进行了测试,用断貌分析和计算机断层扫描(CT)验证了非线性超声检测结果.结果表明,与内部初始损伤程度较低的TATB 基PBX试样相比,内部存在明显界面损伤的TATB基PBX试样的非线性超声系数明显偏高,非线性超声系数与TATB基PBX初始损伤程度之间有一定的相关性;在TATB基PBX试样疲劳加载至即将产生微裂纹时,非线性超声系数急剧增加并在产生宏观裂纹时达到极值,显示非线性超声参量可监测TATB基PBX疲劳损伤发展过程;TATB基PBX初始损伤程度不同其疲劳损伤速度和发展过程也不尽相同.%Aiming at the problem of initial damage and fatigue damage for polymer bonded explosive (PBX),the nonlinear ultrasonic parameters of two kinds of triamino trintrobenzene(TATB)-based PBX cylindrical specimens with different density formed by compression molding and these specimens in the process of compressive fatigue were tested by self-established nonlinear ultrasonic testing device.The nonlinear ultrasonic testing results were verified by fracture surface analysis and computer tomography (CT) pared with TATB-based PBX specimens with less initial interfacial micro-damage degree,the nonlinear ultrasonic coefficients of the TATB-based PBX specimens with obvious interfacial damage are obviously higher.There is a certain relevance between the nonlinear ultrasonic coefficient and the initial damage degree of TATB-based PBX.When the microscopic crack is nearly generated in the TATB-based PBX,the nonlinear ultrasonic coefficient increases sharply and reaches maximum,revealing that the nonlinear ultrasonic parameters can monitor the fatigue damage developing process.There is a certain difference in fatigue damage rate and developing process for TATB-based PBX specimens with different initial micro-damage degree.【期刊名称】《含能材料》【年(卷),期】2017(025)012【总页数】6页(P970-975)【关键词】高聚物粘结炸药(PBX);微损伤;疲劳;超声检测;非线性参量【作者】杨占锋;田勇;周海强;张伟斌;李敬明;李卫彬【作者单位】中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621999;中国工程物理研究院北京研究生院,北京100088;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621999;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621999;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621999;中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳621999;中国厦门大学航空航天学院航空系,福建厦门361005【正文语种】中文【中图分类】TJ551 引言高聚物粘结炸药(Polymer Bonded Explosive,PBX)从晶体制备、颗粒包覆到压制成型、时效处理等整个制造过程中,有可能产生微裂纹、微孔隙、颗粒破碎等初始微损伤[1-3],在运输、贮存及服役中受到热、机械疲劳等作用,PBX中的初始微损伤会不断汇聚、扩展使力学性能退化、承载能力下降、热点源增加,进而影响其使用有效性、安全性和可靠性[4]。

非线性声波传播效应研究综述

非线性声波传播效应研究综述

非线性声波传播效应研究综述声波是一种机械波,它的传播过程中存在着各种非线性效应。

非线性声波传播效应是指声波在介质中传播过程中,由于介质的非线性特性而产生的各种非线性现象。

本文将对非线性声波传播效应进行综述,包括非线性声速、非线性色散、非线性吸收和非线性散射等方面的研究进展。

一、非线性声速非线性声速是指声波在介质中传播速度与声波振幅的关系不是线性的现象。

在强声场作用下,介质中的分子会发生非线性振动,导致声速的变化。

研究表明,非线性声速效应对声波的传播距离、声波的频谱特性以及声波的传播速度等都有重要影响。

近年来,研究者通过实验和数值模拟等手段,对非线性声速进行了深入研究,为声波传播的理论与实际应用提供了重要的参考依据。

二、非线性色散非线性色散是指声波在介质中传播过程中,由于介质的非线性特性而产生的频率依赖的色散效应。

在传统的线性声波传播中,声波的频率与传播速度无关,但在非线性声波传播中,声波的频率与传播速度之间存在着非线性的关系。

非线性色散效应对声波的传播距离、声波的频谱特性以及声波的相位等都有重要影响。

目前,研究者通过实验和理论模拟等手段,对非线性色散进行了深入研究,并取得了一系列重要的研究成果。

三、非线性吸收非线性吸收是指声波在介质中传播过程中,由于介质的非线性特性而产生的吸收效应。

在强声场作用下,介质中的分子会发生非线性振动,导致声波的能量被吸收。

非线性吸收效应对声波的传播距离、声波的能量损失以及声波的频谱特性等都有重要影响。

近年来,研究者通过实验和数值模拟等手段,对非线性吸收进行了深入研究,为声波传播的理论与实际应用提供了重要的参考依据。

四、非线性散射非线性散射是指声波在介质中传播过程中,由于介质的非线性特性而产生的散射效应。

在强声场作用下,介质中的分子会发生非线性振动,导致声波的传播方向发生改变。

非线性散射效应对声波的传播距离、声波的散射角度以及声波的频谱特性等都有重要影响。

目前,研究者通过实验和理论模拟等手段,对非线性散射进行了深入研究,并取得了一系列重要的研究成果。

非线性超声相控阵无损检测系统及实验研究

非线性超声相控阵无损检测系统及实验研究

非线性超声相控阵无损检测系统及实验研究摘要:超声相控阵因其灵活的声束形成以及快速成像性能得到了越来越多的关注,成为超声无损检测领域新近发展起来的研究热点。

本文探讨了基于非线性超声相控阵的无损检测系统,并利用超声检测的标准试件对该系统的性能进行了检验。

关键词:相控阵;非线性超声;无损检测;反相脉冲前言超声相控阵则是用若干压电阵元组成阵列换能器,实现声束的相控发射与接收。

近年来医学领域B型超声诊断仪最先应用了超声相控阵技术进行动态聚焦,但是由于各种原因在工业无损检测中它的应用直到几年前还是空白。

虽然如此,最近几年来对相控阵超声检测的研究已成为热点,而且正在逐步走向应用。

1超声相控阵原理概述相控阵发射:多个换能器阵元按一定形状、尺寸排列,构成超声阵列换能器,分别调整每个阵元发射信号的波形、幅度和相位延迟,使各阵元发射的超声子波束在空间叠加合成,从而形成发射聚焦和声束偏转等效果。

图1(a)中,阵列换能器各阵元的激励时序是两端阵元先激励,逐渐向中间阵元加大延迟,使得合成的波阵面指向一个曲率中心,即发射相控聚焦。

图1(b)中,阵列换能器各阵元的激励时序是等间隔增加发射延迟,使得合成波阵面具有一个指向角,就形成了发射声束相控偏转效果。

图1发射相控聚焦与偏转相控阵接收:换能器发射的超声波遇到目标后产生回波信号,其到达各阵元的时间存在差异。

按照回波到达各阵元的时间差对各阵元接收信号进行延时补偿,然后相加合成,就能将特定方向回波信号叠加增强,而其它方向的回波信号减弱甚至抵消。

同时,通过各阵元的相位、幅度控制以及声束形成等方法,形成聚焦、变孔径、变迹等多种相控效果。

2超声相控阵的国内外发展及研究现状国外研究及应用超声相控阵较为深入的国家主要有法国、加拿大、英国、德国、美国等。

1959年,第一个超声相控阵检测系统诞生,是由TomBrown研制的环形动态聚焦换能器系统,并注册了相关专利。

20世纪70年代初期,市场上出现了第一个医用超声相控阵换能器,可对人体进行横断面成像。

非线性超声医学成像的研究进展

非线性超声医学成像的研究进展

非线性超声医学成像的研究进展章东,龚秀芬,马青玉(近代声学教育部重点实验室, 南京大学声学研究所,南京210093)1引言超声以其独特的优点已广泛且成功地应用于医学诊断及成像中。

已有很多研究工作指出,在医学诊断超声所使用的频率(1-10兆赫)和强度(低于0.1W/cm 2)范围中已出现了不容忽视的非线性效应,诸如波形畸变、谐波滋生、逾量衰减及声饱和等[1-3]。

和传统的超声成像技术相比较,非线性成像技术提高了空间分辨率,不易产生伪像,在近二十年中得到广泛关注。

超声造影剂的应用[4-5]进一步推动了超声诊断中非线性成像技术的发展。

现在二次谐波成像技术已经得到商业化应用,并且发展起来几种新技术来提高二次谐波信噪比,例如反相脉冲技术[6]可以在抑制基波信号的同时提高了二次谐波6dB ;幅度调制脉冲技术[7]能够消除线性成分而保留二次谐波成分进行谐波成像。

另外,编码脉冲序列和调频脉冲激发[8]技术也被用来提高声波的渗透深度同时提高成像质量。

和二次谐波相比,高次谐波具有较高的空间分辨率和良好的指向性,但是信号声压却很低,因此需要使用高灵敏度和大动态范围的信号接收系统来获得具有一定信噪比的高次谐波信号;为了降低接收信号的旁瓣和谐波泄露,需要使用窄带信号,这会降低轴向分辨率。

因此如何获得具有良好信噪比的高次谐波信号,同时消除由基波和其它谐波信号所引起的图像分辨率下降,已经成为高次谐波成像中十分重要的研究课题。

本文将介绍近年来在医学超声非线性成像方面的研究进展,包括:(1)非线性声参量成像;(2)组织谐波成像;(3)基于编码脉冲技术的高阶谐波成像;(4)超谐波成像技术。

2 非线性谐波滋生及非线性声参量成像有限振幅声波在流体及似流体(生物组织)中传播时,会产生一系列非线性效应,如波形畸变、谐波滋生、声饱和及冲击波形成等[9]。

如图1所示,一初始正弦波在无损介质中传播,由于非线性效应,在一定的传播上会产生波形畸变,滋生高次谐波,图中横轴为声传播的距离,纵轴为声压幅度。

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●非线性超声无损检测利用的是超声波在材料中传播时的各种超声
非线性响应信号,这些信号的来源可以分为经典声非线性和接触非线性两类。

固体的经典非线性主要与材料晶格的非简谐性和晶体缺陷(畸变)有关,因此也称为材料的固有物理非线性,它具有分布性的特点,由此引起的超声非线性响应随传播距离而积累,主要表现为超声波中谐波成分的产生。

经典非线性可以通过高阶弹性常数或超声非线性系数来描述。

接触声非线性主要来源于裂纹、界面和接触面的应力-应变非线性,它反映了材料局部的缺陷特征,缺陷的存在将导致超声波与其相互作用时发生强非线性失真,主要表现为高次谐波和分频波成分的产生、声直流效应、自调制等现象。

●频率低、波长长和分辨率不高,是传统超声波难以或无法检测材
料微小缺陷的主要原因,而提高分辨率的前提是提高声束聚焦能力。

●时间发转声学主要研究声束聚焦的自适应技术,它可以实现在不
均匀介质中的声束聚焦成像。

●表面波是超声波在介质中传播的一种形式,它只在固体表面很浅
的表层内传播。

由平行于波传播方向的纵波和垂直于波传播方向的横波所合成。

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