| Description: |
Ультразвуковые системы с двумерными фазированными решетками в основном используются для задач дефектоскопии, контроля качества сварных швов, выявления трещин и ряда других приложений в разных отраслях промышленности: аэрокосмической, энергетической, нефтехимической и медицине. Применение ультразвуковых фазированных решеток позволяет синтезировать несколько фокусов на заданной поверхности для генерации и регистрации акустического поля в определённых точках пространства и для визуализации объектов. Создание акустических систем с фазированными решётками является сложной задачей, требующей дорогостоящих датчиков и систем управления. Предложенный в работе метод с применением многочастотных фазовых масок позволяет упростить процесс создания системы и управления точками фокусировки. Принцип работы предложенной фазированной решётки заключается в том, что при изменении частоты излучения возможно перемещать положение фокуса на заданной поверхности без механического перемещения элементов системы. В настоящей работе описывается методика создания двумерной фазированной решётки с применением фазовых масок, теоретические основы фокусировки и изменения пространственного расположения фокуса при определённом изменении частоты излучающего пьезоэлемента, а также приводится вариант применения данной системы в качестве устройства, позволяющего зарегистрировать акустическое поле и построить изображение рельефа поверхности объектов в жидкости с применением методов акустической голографии. На основе расчётов и приведённых моделей были созданы многочастотные фазовые маски, собрана ультразвуковая система и проверена её работоспособность в воде, также были определены координаты положения фокусов и их размеры в воде. |