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线阵探头阵元宽度在不同偏转角度的声场特点

 

      线阵探头是一种一维的相控阵探头。相控阵探伤技术依靠相控阵探头产生的声场检测，相控阵探头参数设置的正确与否，决定了声场特征并直接影响检测结果。相控阵探头参数的设计中，要综合考虑检测灵敏度、信噪比、分辨力、避免栅瓣和降低阵元相互干扰等因素。线阵探头的主要参数包括：频率、阵元数、阵元宽度、阵元间距、阵元长度、孔径大小等。

 

阵元间距


      为了消除栅瓣，同时避免阵元间的相互干扰，要求阵元间距 d 满足：

 

              相控阵探头阵元间距


      其中 N 为阵元数目，θ0 为声束偏转角度，λ为工作波长。

 

阵元宽度


       阵元宽度是指单个阵元的宽度，阵元越宽，晶片实际面积越大，声压也也大，检测灵敏度高。单个阵元，在相控阵探头阵元数、阵元间距不变，仅阵元宽度不同时，主声束能量随偏转角增大而减小，阵元宽度越大，这种变化幅度越大；阵元宽度的变化对声束指向性影响不大，当偏转角小于 45°时，几乎可以忽略。