一种超声成像梯度声阻抗匹配层结构及方法与流程

文档序号:44896894发布日期:2026-03-13 22:56阅读:7来源:国知局
技术特征:

1.一种超声成像梯度声阻抗匹配层结构,其特征在于,包括若干个梯度阻抗单元;各所述梯度阻抗单元沿x方向和y方向呈二维周期性阵列排布,超声波沿z方向传输;其中,(0-xyz)构成三维直角坐标系;

2.根据权利要求1所述的一种超声成像梯度声阻抗匹配层结构,其特征在于,所述梯度阻抗单元,垂直于z方向的截面为正方形,截面的边长为a;

3.根据权利要求2所述的一种超声成像梯度声阻抗匹配层结构,其特征在于,所述结构1和结构2的复合面在y-z平面上的曲线方程满足:

4.根据权利要求3所述的一种超声成像梯度声阻抗匹配层结构,其特征在于,所述梯度阻抗单元沿z方向的厚度l满足:l=2veff/fc,其中veff为梯度阻抗单元的等效声速,fc为超声波的中心频率。

5.根据权利要求4所述的一种超声成像梯度声阻抗匹配层结构,其特征在于,梯度阻抗单元截面边长满足:a≤veff/fmax;其中,veff为梯度阻抗单元的等效声速,fmax为超声波的最大工作频率。

6.根据权利要求5所述的一种超声成像梯度声阻抗匹配层结构,其特征在于,梯度阻抗单元的等效声阻抗zeff、等效速度veff表示为:

7.一种基于权利要求1~6中任意一项所述结构的任意曲面的阻抗匹配方法,其特征在于,包括以下步骤:

8.根据权利要求7所述的任意曲面的阻抗匹配方法,其特征在于,步骤1中所述超声测厚仪的测量精度≤0.01mm,所述激光轮廓仪的曲率测量精度≤0.1mm。

9.根据权利要求7所述的任意曲面的阻抗匹配方法,其特征在于,步骤5中所述预设阈值为40%,且微调时体积占比n的调整幅度为±0.05~±0.1,单元排布间距的调整幅度为±0.02mm~±0.05mm。


技术总结
本发明公开了一种超声成像梯度声阻抗匹配层结构及方法,该结构由梯度阻抗单元经二维周期性排列组成,梯度阻抗单元包括复合结构1与结构2。通过对梯度阻抗单元中结构1与结构2的材料属性设计,可以使该单元沿声传输方向的阻抗呈梯度变化。本发明使用非均匀梯度阻抗单元结构阵列,减弱超声在阻抗失配界面的强反射,实现宽频带的超声能量传输。通过调节梯度阻抗单元周期性排列单元的数目,可以实现对任意阻抗失配界面的能量匹配。

技术研发人员:蒋晓菡,郑凯,张辉,任毅,丁春雄
受保护的技术使用者:江苏省特种设备安全监督检验研究院
技术研发日:
技术公布日:2026/3/12
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