超聲波遠場區可視為什麼

1. 什麼是超聲波的近場區和遠場區它們對超聲波探傷有什麼影響

近場區：生源附近由於聲壓急劇起伏，出現多個極大值和極小值，最後一個聲壓極大值處與聲源的距離成為近場長度，用N表示，N值以內的區域稱為近場區。

當測量距離r=λ/2π≈λ/6時，感應場強度與輻射場強度相當。在距離輻射源比較近(r<λ/6)的地方，感應場強度大於輻射場強度。

遠場區：當r大於3λ時，可忽略感應場的成份，認為處於遠場(區)。輻射場強度角分布基本上與距天線的距離無關的場區，在輻射遠場區，將天線上各點到測量點的連線當作是平行的，所引入的誤差小於一定的限度。如天線尺寸為D，則遠場區距離應大於2D2/λ。

超聲波的束射性的好壞，用發散角的大小來衡量（習慣上用半發射角臼表示）。以平面圓形活塞式聲源為例，其大小決定超聲波基本原理於聲源的宜徑(D)和聲波的波長(λ)。

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研究人員認為，聚焦超聲波在它瞄準的腦區部位，改變了處理感覺刺激時興奮與抑制的平衡，這種改變阻止了刺激興奮的擴展，使得覺知功能增強。

這一發現帶來了一種調節人腦活動的非入侵式新方法，而且空間解析度超過現有任何方法。基於相關的研究結果，研究人員認為，超聲波的經顱磁刺激和經顱直流電刺激的空間解析度更高。

超聲波為精確掌握神經迴路活動提供了技術和理論證明，有助於開發神經退行性紊亂病症的潛在療法，也為探索正常人腦功能，理解認知、決策與思維帶來了強有力的新工具。

2. 為什麼超聲波使用橫波斜探頭

目前常用的橫波探頭，是使縱波斜入射到界面上，通過波形轉換來實現橫波探傷的，當入射角在第一、第二臨界角之間時，縱波全反射，第二介質中只有折射橫波。

橫波聲場同縱波聲場一樣由於波的干涉存在近場區和遠場區，當x≥3N時，波束軸線上的聲壓與波源面積成正比，與至假想波源的距離成反比，類似縱波聲場。當橫波探頭晶片尺寸一定時，K值增大，近場區長度將減小

3. 超聲波束的近場區和遠場區各有什麼特點

1、近場區

生源附近由於聲壓急劇起伏，出現多個極大值和極小值，最後一個聲壓極大值處與聲源的距離成為近場長度，用N表示，N值以內的區域稱為近場區。

當測量距離r=λ/2π≈λ/6時，感應場強度與輻射場強度相當。在距離輻射源比較近(r<λ/6)的地方，感應場強度大於輻射場強度。

2、遠場區

一般當r大於3λ時，可忽略感應場的成份，認為處於遠場(區)。

輻射場強度角分布基本上與距天線的距離無關的場區，在輻射遠場區，將天線上各點到測量點的連線當作是平行的，所引入的誤差小於一定的限度。如天線尺寸為D，則遠場區距離應大於2D2/λ。

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超聲波是彈性機械振動波，它與可聽聲相比還有一些特點：

傳播的方向較強，可聚集成定向狹小的線束；在傳播介質質點振動的加速度非常之大；在液體介質中當超聲強度達到一定值後便會發生空化現象。

束射特性

從聲源發出的聲波向某一方向（其他方向甚弱）定向地傳播，稱之為束射。 超聲波由於它的波長較短，當它通過小孔（大於波長的孔）時，會呈現出集中的一束射線向一定方向前進。

又由於超聲方向性強，所以可定向採集信息。同樣當超聲波傳播的方向上有一障礙 物的直徑大於波長時，便會在障礙物後產生「聲影」。這些猶如光線通過小孔和障礙物一樣，所以超聲波具有和光波相似的束射特性。

超聲波的束射性的好壞，一般用發散角的大小來衡量（習慣上用半發射角臼表示）。以平面圓形活塞式聲源為例，其大小決定超聲波基本原理於聲源的宜徑(D)和聲波的波長(λ)。

參考資料來源:網路-超聲波基本原理

參考資料來源：網路-超聲波

4. 超聲波的特性

1、超聲波在傳播時，方向性強，能量易於集中；

2、超聲波能在各種不同媒質中傳播，且可傳播足夠遠的距離；

3、超聲波與傳聲媒質的相互作用適中，易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息診斷或對傳聲媒質產生效用及治療；

4、 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播；

5、 超聲波可傳遞很強的能量；

6、 超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。

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超聲效應：

當超聲波在介質中傳播時，由於超聲波與介質的相互作用，使介質發生物理的和化學的變化，從而產生一系列力學的、熱學的、電磁學的和化學的超聲效應，包括以下2種效應：

1、機械效應：超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時，懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處，在空間形成周期性的堆積。

超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時，由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化。

2、熱效應：由於超聲波頻率高，能量大，被介質吸收時能產生顯著的熱效應。

參考資料來源：網路-超聲波

5. 何為超聲波探傷的遠場解析度

解析度是指區分兩個相鄰缺陷的能力。超聲波探傷都是在遠場呀，近場區無法探傷

6. 超聲成像的圖像特點

1、多次反射：超聲垂直照射到平整的界面而形成聲波在探頭與界面之間來回反射，出現等距離的多條回聲，強度漸次減弱，尤其與薄層氣體所構成的界面上，如肝左葉與胃內氣體之間、膀胱回聲前部分的細小回聲。

2、多次內部混響：超聲在靶內來回反射，形成彗星尾征，如子宮內節育環。

3、切片厚度偽像又稱部分容積效應：因聲束寬度較寬(即超聲切面圖的切片厚度較厚)引起。如膽囊內假膽泥樣圖像。

4、旁瓣偽像：由聲束主瓣外的旁瓣反射造成，在結石和腸氣等強回聲兩側呈現「狗耳」樣或稱「披紗」樣圖像。

5、聲影：由於前方有強反射或聲衰減很大的物質存在，以致在其後方出現聲束不能到達的區域即縱條狀無回聲區稱為聲影區，利用聲影可識別結石、鈣化灶和骨骼等。

6、折射聲影：超聲從低聲速介質進入高聲速介質，在入射角超過臨界角時，產生全反射，以致其後方出現聲影，見於球形結構的兩側後方或器官的兩側邊緣，又稱邊緣聲影。

7、鏡面偽像：超聲束投射到表面平滑的人體強回聲大界面如橫膈面上時，猶如光投射到平面鏡上一樣，產生相似的實、虛兩圖像，如橫膈兩側出現對稱的兩個腫塊回聲。

超聲成像的優點：高精度由於超聲波的能量能夠穿透細微的縫隙和小孔，故可以應用於任何零部件或裝配件的清洗。被清洗件為精密部件或裝配件時，超聲清洗往往成為能滿足其特殊技術要求的唯一的清洗方式；

快速超聲清洗相對常規清洗方法在工件除塵除垢方面要快得多。裝配件無須拆卸即可清洗。超聲清洗可節省勞動力的優點往往使其成為最經濟的清洗方式；一致無論被清洗件是大是小，簡單還是復雜，單件還是批量或在自動流水線上，使用超聲清洗都可以獲得手工清洗無可比擬的均一的清潔度。

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超聲成像的相關介紹：

1、實時線陣超聲診斷儀：適用於一般的腹部檢查，可有多種不同頻率探頭。主要缺點是探頭與人體接觸面較大，檢查時需要大的透聲窗才能使聲束有效地經過檢查目標。

2、實時扇型超聲診斷儀：心臟探查最常用，探頭小，便於肋間掃查，缺點是近場視野小。

3、實時凸陣超聲診斷儀：凸陣探頭具有比扇型探頭近場視野大，又比線陣探頭遠場視野廣的優點。

4、彩色和頻譜多普勒超聲診斷儀：用於探查心血管、各種器官及病變相關血管，外周血管的血流速度、血流量等血流動力學改變。

7. 超聲波遠場區的聲壓分布特點是什麼超聲檢測時如果提高遠場區的檢測靈敏度

遠場是隨距離增大，信號呈有規律減小的。提高發射電壓，提高換能器的靈敏度，提高接收電路的放大倍數。

8. 請問超聲波在近場區雜訊多還是遠場區多，為什麼

近場應該是有一個體積混響，還有一個近場能量太強，很容易引入雜訊。

9. 如何理解超聲的解析度

首先超聲系統解析度的定義是指辨別兩種物體、兩種組織或兩個目標的能力，定義為在顯示器上剛好能區分開的兩點靶間距的實際距離。距離越小，解析度越強。同時還有一個相似的概念叫分辨力，為靶間距的實際距離的倒數。橫向解析度（又稱徑向解析度或方位解析度）描述了沿著與波束軸線垂直的、波束截面掃描方位上的解析度。縱向解析度（又稱距離解析度或者軸向解析度）是指沿著波束軸線方向的解析度。不太清楚問題中關於超聲聲束的高度的定義。關於影響兩個解析度的因素，簡述如下：橫向解析度：超聲波束的寬度。就是指垂直於聲束軸線截面的橫向分辨尺寸。由於超聲波是擴散的。在近場區，波束寬度大致等於換能器的直徑；在遠場區，波束擴散，隨距離增大而增大。因而橫向解析度隨深度增加而下降。縱向解析度：脈沖寬度。在超聲系統中一般都採用脈沖回聲技術，發射聲波為單位脈沖信號。如果一個回波A和另一個回波B剛好不重疊時，那麼A和B在圖像上就剛好能區分開來。系統帶寬、工作頻率、超聲衰減對縱向解析度也有影響。縱向解析度(axial resolution)： 分辨縱向(超聲波傳播方向)兩個最接近目標(物體)的能力，其取決於脈沖長度(pulse length)，脈沖長度越短，縱向解析度越高。縱向解析度 = 脈沖長度/2 = (脈沖周期數 * 波長) / 2。因此，減少發射脈沖的周期數或者減少超聲波波長均可提高縱向解析度。這也是提高超聲探頭(換能器)的中心頻率(超聲波波長減少，超聲波波長=聲速*周期=聲速/頻率)，就可提高縱向解析度的原因。