Использование акустической голограммы в качестве обращающего время зеркала для нахождения положения и формы излучающей поверхности ультразвукового преобразователятезисы доклада
Аннотация:Акустическая голография является перспективным практическим инструментом для исследования характеристик ультразвуковых преобразователей. Определенная сложность при использовании акустических голограмм заключается в том, что положение излучающей поверхности относительно области записи голограммы известно лишь приблизительно, поэтому обратная проекция волнового поля происходит, вообще говоря, не на колеблющуюся поверхность, а на некоторую поверхность в ее окрестности. Это вносит существенные искажения, особенно в распределение фазы на излучающей поверхности. Еще одной практической проблемой является неопределенность в определении реальных размеров и формы источника ультразвука. Обычно размеры задаются на основе геометрических размеров, а форма предполагается идеально сферической или плоской. В реальности параметры преобразователя отличаются от номинальных, что может приводить к заметным ошибкам в описании излучаемых полей. Таким образом, важной частью исследования характеристик ультразвуковых преобразователей является определение формы и размеров излучающей поверхности, а также ее положения в пространстве. В настоящем докладе представлен метод решения этой задачи. Метод основан на концепции зеркала, обращающего время. Такое зеркало можно смоделировать на основе нестационарной голограммы, которая измеряется путем регистрации акустического сигнала в большом количестве точек на плоской площадке, расположенной напротив исследуемого излучателя. Этот процесс фактически представляет собой синтез двумерной приемной решетки, осуществляемый путем импульсного возбуждения источника одним и тем же сигналом и приема сигнала при различных положениях гидрофона. При использовании голограммы для численного восстановления пространственной структуры поля в предыдущие моменты времени эта синтезированная решетка выступает в качестве излучающей решетки. Численное моделирование позволяет, в частности, найти пространственное распределение акустического давления в начальный момент времени и на его основе определить положение и форму излучающей поверхности.