一种匹配线性阵列超声相控阵探头的全聚焦楔块的制作方法

本实用新型涉及一种超声相控阵检测技术领域，特别是一种线性超声相控阵的全聚焦楔块。其用于匹配一维线性相控阵探头，使得超声相控阵能实现全聚焦。

背景技术：

超声相控阵检测应用最广的是一维线性阵列相控阵探头，该探头能实现在垂直相控阵晶片的平面内进行声场聚焦。但是在平行相控阵晶片的平面方向无法聚焦。现阶段实现全聚焦的主要手段是采用二维面阵相控阵探头，这种探头造价十分昂贵。

技术实现要素：

本实用新型涉及一种线性超声相控阵的全聚焦楔块，用于匹配一维线性相控阵探头，使得超声相控阵能实现全聚焦。

为实现上述目的，设计一种匹配线性阵列超声相控阵探头的全聚焦楔块，其特征在于，由矩形楔块部分和弧面楔块部分两部分组成，矩形楔块部分和弧面楔块部分一体构型无缝连接，所述矩形楔块部分的一端端部通过声学耦合剂与线性阵列超声相控阵探头紧贴；所述弧面楔块部分的第一弧线的圆心为全聚焦点，第二弧线的弧长及其圆心依每个线性阵列超声相控阵探头晶片具体位置调整确定。本实用新型的线性超声相控阵的全聚焦楔块，将一维线性相控阵探头产生的一维聚焦声场通过曲面聚焦的方法实现在另一个维度内的聚焦，最终实现相控阵全聚焦检测。

所述矩形楔块部分和线性阵列超声相控阵探头紧贴，距离小于0.001mm。

所述矩形楔块部分楔块宽度大于线性阵列超声相控阵探头宽度的1.5倍，长度等于线性阵列超声相控阵探头晶片长度。

所述弧面楔块部分为一半球形弧面，用于聚焦声场。

所述弧面楔块部分表面粗糙度小于0.001微米。

本实用新型通过一种线性超声相控阵的全聚焦楔块，超声相控阵的声波将通过楔块上弧面楔块部分实现全聚焦。该楔块是通过物理方法实现超声相控阵声场的全聚焦，对声场控制更加精确，同时聚焦的声场的大小比面阵相控阵探头更小，在超声相控阵检测中能获得更到的检测精度。在成本方面，本楔块的制作成本大大低于面阵相控阵探头的昂贵造价。综上，本楔块在工程应用中具有重要意义。

附图说明

图1本实用新型楔块主视图。

图2本实用新型楔块左视图。

图3本实用新型楔块右视图。

图4本实用新型楔块俯视图。

图中标记说明。

1全聚焦楔块，2矩形楔块部分，3弧面楔块部分，4线性阵列超声相控阵探头，a矩形楔块部分的楔块宽度，b矩形楔块部分的楔块长度，c弧面楔块部分的楔块长度，d第一弧线，g第二弧线，e线性阵列超声相控阵探头宽度，f线性阵列超声相控阵探头晶片长度。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例

本实用新型通过改变楔块形状，将一维线性相控阵探头产生的一维聚焦声场通过曲面聚焦的方法实现在另一个维度内的聚焦，最终实现相控阵全聚焦检测。

如图1、图3所示，本实用新型中的一种匹配线性阵列超声相控阵探头的全聚焦楔块1，分为矩形楔块部分2和弧面楔块部分3，由矩形楔块部分2和弧面楔块部分3两部分组成，矩形楔块部分2和弧面楔块部分3一体构型无缝连接。楔块的材料用环氧树脂或其他声学性能相似的材料。

如图1、图2所示，所述矩形楔块部分2楔块宽度a大于线性阵列超声相控阵探头宽度e的1.5倍，长度b等于线性阵列超声相控阵探头晶片长度f。

如图1、图2、图4所示，所述矩形楔块部分2的一端端部通过声学耦合剂与线性阵列超声相控阵探头紧贴；所述矩形楔块部分2和线性阵列超声相控阵探头紧贴，距离小于0.001mm，楔块和探头之间具有声学耦合剂。

如图1、图3、图4所示，所述弧面楔块部分3为一半球形弧面，用于聚焦声场。所述弧面楔块部分3表面粗糙度小于0.001微米。所述弧面楔块部分3的第一弧线d的圆心为需要聚焦的点，第二弧线g的弧长及其圆心为一系列的数值，其值与每个晶片具体位置相关，依每个线性阵列超声相控阵探头晶片具体位置调整确定。

本实用新型通过一种线性超声相控阵的全聚焦楔块，超声相控阵的声波将通过楔块上弧面楔块部分实现全聚焦。该楔块是通过物理方法实现超声相控阵声场的全聚焦，对声场控制更加精确，同时聚焦的声场的大小比面阵相控阵探头更小，在超声相控阵检测中能获得更到的检测精度。在成本方面，本楔块的制作成本大大低于面阵相控阵探头的昂贵造价。综上，本楔块在工程应用中具有重要意义。