無損檢測(cè)、醫(yī)學(xué)成像、聲學(xué)顯微鏡等一直是研究的熱點(diǎn),而超聲換能器作為其中的核心部分,在各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。對(duì)于機(jī)械掃描聲學(xué)顯微鏡(Mechanical scanning Acoustic Microscope,簡(jiǎn)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(duì)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(duì)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(dá)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(jìn)一步完善凹面球超聲換能器的研究。本文的研究?jī)?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(jì)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(duì)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(duì)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(xué)陜西省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(biāo)。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(duì)于部分球殼諧振動(dòng)，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(shí)根據(jù)模型的幾何特點(diǎn)


本文編號(hào)：2895990