当探头的压电晶片较薄时,从晶片正面和背面激发出的脉冲波将会发生干涉现象。为了获得宽频带的激发波,需要尽可能避免这种干涉现象。图4-10a所示为一个传统的超声波探头,其压电应力hD(x)沿探头长度方向保持恒定,在探头晶片末端压电应力发生突变。其压电应力梯度可以用函数表示,由此产生的频谱是常规的正弦调制谱。
Mitchell提出了一种方法来减弱压电晶片背面激发出的脉冲波,进而获得宽频带的脉冲波。采用一种特殊的压电晶片,该晶片的压电应力hD(x)不是常数,而是沿晶片厚度方向具有一定的梯度,如图4-10b所示。可以看出,所产生的频谱明显加宽了。图4-10c所示探头的后表面设计成内凹的形状,能够使压电应力得到扩展,使压电应力的变化比较平缓,同理具有这种压电应力特性的探头也能够得到较宽的频谱。
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