形成波束的方法主要依赖于超声波的发射和接收。以下是几种常见的形成波束的方法:
- 聚焦探头:探头表面有凸面,经过探头内部的声束转换器,使声束聚焦。聚焦声束能提高探测深度和分辨率。
- 非聚焦探头:声束在探头表面无凸面,直接辐射到被测物体上。非聚焦探头通常用于探测较深部位或较大的缺陷。
- 电子扫描探头:通过电子学方法,改变探头中声波的传播方向,实现声束的电子扫描。这种方法可以形成不同方向上的声束。
- 相控阵探头:由多个压电晶片组成,通过控制晶片的排列和激励方式,使声束在空间不同方向上变化。相控阵探头可以快速、灵活地形成各种形状的波束。
- 动态孔径技术:通过改变声束的孔径大小,实现声束宽度的动态调整。这种方法可以提高探头的分辨率和穿透力。
- 波束形成算法:在数字信号处理中,使用特定的算法对接收到的回波信号进行处理,以形成高质量的波束图像。这些算法可以基于多种理论,如相控阵理论、波束形成算法等。
在实际应用中,可以根据具体需求和场景选择合适的方法来形成波束。例如,在医学超声成像中,通常使用相控阵探头和动态孔径技术来形成高质量的波束图像;在无损检测中,则可能使用聚焦探头或非聚焦探头来实现高效、准确的检测。