超聲波波型及換能器種類

超聲波波型及換能器種類

如果片內部質點的振動方向垂直于晶片平面，那么晶片向外發射的就是超聲波。超聲波在介質中傳播可以有不同形式，它取決于介質可以承受何種作用力以及如何對介質激發超聲波。通常有如下三種：

縱波波型：當介質中質點振動方向與超聲波的傳播方向一致時，此超聲波為縱波波型。任何固體介質當其體積發生交替變化時均能產生縱波。

橫波波型：當介質中質點的振動方向與超聲波垂直時，此種超聲波為橫波波型。由于固體介質除了能承受體積變形外，還能夠承受切變變形。當其中剪切力交替作用于固體介質時均能產生橫波。橫波只能在固體介質中傳播。

表面波波型：是沿著固體表面傳播的具有縱波和橫波的雙重性質的波。表面波可以看成是由平行于表面的縱波和垂直于橫波的橫波合成，振動質點的軌跡為一橢圓，在距表面1/4波長深處振幅最強，隨著深度的增加很快率減，實際上離表面一個波長以上的地方，質點振動的振幅已經很微弱了。

常用的超聲波探頭有直探頭和斜探頭兩種，其結構如圖1-3所示。探頭通過保護膜或斜楔向外發射超聲波；吸收背襯的作用是吸收晶片向背面發射的聲波，以減少雜波；匹配電感的作用是調整脈沖波的波形。一般，直探頭產生縱波，斜探頭產生橫波或表面波。另一種可變角探頭，如圖1-4所示。其中探頭芯可以旋轉，通過改變探頭的入射角q，得到不同折射角的斜探頭。當q=0時成為直探頭。