激光外差校準高頻水聽器及若干影響因素的研究.pdf

1、高頻水聽器廣泛用于超聲設備及換能器的聲場測量，其聲壓靈敏度的準確與否，對于保障診斷超聲設備的安全性、理療及治療超聲設備的劑量準確性，測量超聲換能器（探頭）的參數以制訂檢測方案及評估檢測結果都至關重要。
　　 本研究在綜合分析高頻水聽器常規(guī)校準方法的基礎上，建立了基于外差式激光干涉儀的高頻水聽器校準方法，校準頻率范圍為500 kHz～40 MHz。主要研究內容如下:
　　 1.系統(tǒng)總結了高頻水聽器校準的發(fā)展概況和幾種激光測

2、振解調方案的優(yōu)缺點。
　　 2.利用外差式激光干涉儀搭建了高頻水聽器校準系統(tǒng);采用垂直布置光路及反射薄膜，有效克服了國際上其他國家采用的零差式激光干涉儀中聲光干涉效應的影響;采用激光外差干涉及數字正交解調技術，克服模擬器件溫漂和易老化等的影響，并有效減小了校準結果對光電探測器頻響的依賴性;利用聚焦換能器產生諧波豐富的聲場，采用Hanning窗抑制頻譜泄漏和離散傅里葉變換進行頻譜分析計算各頻率下水聽器靈敏度。
　　 3.系

3、統(tǒng)研究了高頻水聽器校準中衍射效應的影響，并依次給出了針對平面活塞換能和聚焦換能器的衍射效應評估方法，并提出聲衰減測量中雙樣品衍射修正模型，系統(tǒng)研究了脈沖寬度和樣品厚度對透射系數的影響，實驗驗證了模型有效性，并和單樣品法完成對比，提高了測量準確性。
　　 4.基于互易原理，推導了不同實驗布置的兩換能器互易法水聽器校準公式;明確不同文獻對發(fā)送電流響應的理解誤區(qū)，并修正了基于自易校準的聲功率測量方法，將測量精度提高40logr（r為反