發(fā)布時間：2020-12-03 04:26

　　無損檢測、醫(yī)學成像、聲學顯微鏡等一直是研究的熱點,而超聲換能器作為其中的核心部分,在各個領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。對于機械掃描聲學顯微鏡(Mechanical scanning Acoustic Microscope,簡稱SAM),傳統(tǒng)的平面超聲換能器——聲透鏡結(jié)構(gòu)經(jīng)過許多年的發(fā)展,已經(jīng)得到廣泛的研究以及應(yīng)用。而較早提出的凹面球超聲換能器結(jié)構(gòu)相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)擁有更高的分辨率和更好的抗噪聲能力,但對其的研究并不完善。本文主要研究凹面球超聲換能器的尺寸和結(jié)構(gòu)對其性能的影響以及與傳統(tǒng)超聲換能器性能的差異。一方面,達到優(yōu)化凹面球超聲換能器的徑向振幅和分辨率的目的,另一方面,可以進一步完善凹面球超聲換能器的研究。本文的研究內(nèi)容主要包括凹面球超聲換能器尺寸和結(jié)構(gòu)與其性能關(guān)系的研究以及其與傳統(tǒng)超聲換能器性能的比較。首先,確定凹面球超聲換能器的結(jié)構(gòu)、材料以及工作頻率。然后通過理論計算和有限元的方法,研究了工作頻率下凹面球超聲換能器的壓電層厚度、球面半徑以及球面半張角對換能器輻射面的徑向振幅以及分辨率的影響。有限元法中采用控制變量的方式對壓電層厚度,球面半徑以及球面半張角分別設(shè)置一定變量間隔的分組,然后在工... 

【文章來源】：西安電子科技大學陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

壓電效應(yīng)原理：(a)為正壓電效應(yīng)；(b)為逆壓電效應(yīng)

壓電振子的集中參數(shù)等效電路

分辨率表征其方向特性的好壞，也是反映其成像的性能的指標。2.2 凹面球壓電振子的近似物理模型圖2.3 凹面球結(jié)構(gòu)及球缺小體積元的受力分析對于部分球殼諧振動，目前沒有合適的理論物理模型，因此使用薄球殼的球?qū)ΨQ模型近似代替。如上圖 2.3 所示，為一壓電薄球殼，其厚度 t 比半徑小很多，t<<a，壓電層在厚度方向極化，并將極化方向記為 z 軸方向，即 3 方向，球殼的內(nèi)外表面涂滿電極。此時根據(jù)模型的幾何特點


本文編號：2895990