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前言页 1

序言 1

第一章 引言 应崇福 1

1.1 超声学概述 1

1.2 超声的可用特点 4

第二章 弹性介质中的声波 应崇福 8

2.1 概述 8

2.2 弹性介质中的作用力和形变 9

2.2.1 作用力：应力 10

2.2.2 形变：应变 13

2.2.3 应力与应变的关系：弹性常数 18

2.3.1 质点的运动方程 24

2.3 弹性介质中的质点运动方程和声波 24

2.3.2 能量守恒定理与功率流密度矢量 25

2.3.3 波动和声波 27

2.4 不同类型介质空间中的几种声波 33

2.4.1 体声波 34

2.4.2 表面声波和界面声波 40

2.4.3 遵导声波 46

2.5 各向同性介质内体声波的一些基本传播特性 56

2.5.1 平面体声波在两个半无限大各向同性介质间平面界面的反射和折射 56

2.5.2 体声波的散射 69

2.5.3 体声波的吸收 74

附录2-1 一些单晶材料的弹性劲度Cqr和多晶或非晶材料的拉梅常数λ，μ 84

附录2-3 一些流体的声速和密度 85

附录2-2 一些多晶或非晶固体材料中室温下的声速和密度 85

参考书目 86

第三章 超声的产生和接收 应崇福 87

3.1 概述 87

3.2 产生和接收超声的一些常用方法 89

3.2.1 可逆超声换能器 89

3.2.2 非可逆的一些产生方法 99

3.2.3 非可逆的一些接收方法 100

3.3 压电换能器 109

3.3.1 超声换能器所用压电材料和它们的特征常数 109

3.3.2 压电元件的振动模式 117

3.3.3 压电换能器的等效电路 118

3.3.4 对压电换能器性能的控制 130

附录3-1 几种较常用压电材料的特征常数 133

参考书目 135

第四章 检测超声 李明轩 136

4.1 概述 136

4.2 检测超声压电换能器 139

4.2.1 暂态换能特性的讨论 140

4.2.2 应电压和首次波幅度比 154

4.2.3 换能器辐射声场特性的讨论 158

4.2.4 换能器的特性测量 162

4.3 超声无损探伤 163

4.3.1 引言 163

4.3.2 主动式超声波探伤 164

4.3.3 被动式声发射检测 208

4.3.4 振动检测法 220

4.4 介质声学量的测量及介质特性分析 231

4.4.1 介质声学量的测量 231

4.4.2 固体介质的特性分析 237

4.4.3 岩体特性的分析 242

4.4.4 流体介质特性分析 245

4.5 超声工程测量 249

4.5.1 厚度与液位的超声测量 249

4.5.2 流速和流量的超声测量 251

4.5.3 温度的超声测量 252

参考书目 253

第五章 医学超声 周静华 254

5.1 概述 254

5.2 超声在生物组织中的传播 255

5.2.1 引言 255

5.2.2 反射与折射 257

5.2.3 声散射 259

5.2.4 声衰减 266

5.2.5 频散 272

5.2.6 非线性 273

5.2.7 多普勒效应 275

5.3 用于超声诊断的换能器 278

5.3.1 对超声诊断换能器的基本要求 278

5.3.2 聚集换能器的声场特性 283

5.3.3 电子聚集方法 286

5.3.4 声束扫描 288

5.4 几种超声信息显示方法 290

5.4.1 A型显示 290

5.4.2 M型显示 291

5.4.3 多普勒血流显示 293

5.4.4 二维图像显示 294

5.4.5 三维图像显示 294

5.4.6 定量图像显示 294

5.4.7 彩色编码显示 295

5.4.8 直方图显示 295

5.5.1 引言 296

5.5 超声成像方法 296

5.5.2 B型成像(B扫描) 299

5.5.3 C型成像(C扫描)与F型成像(F扫描) 307

5.5.4 超声CT像成 308

5.5.5 合成孔径成像 314

5.5.6 声全息成像 317

5.5.7 多普勒成像 319

5.6 超声组织辨认 322

5.6.1 引言 322

5.6.2 参量估算 322

5.6.3 结构特征 329

5.6.4 动态特征 329

5.7.1 超声的生物效应 330

5.7 超声的生物效应及其应用 330

5.7.2 超声诊断的安全阈值 333

5.7.3 超声剂量学 333

5.7.4 超声治疗 334

5.8 结束语 337

参考书目 337

第六章 声表面波 汪承灏 338

6.1 概述 338

6.2 声表面波的传播 340

6.2.1 各向异性介质(晶体) 340

6.2.2 各向同性介质 342

6.2.3 压电介质 347

6.2.4 表面覆盖薄层介质 352

6.2.5 各向异性介质(包括压电介质)声表面波的一些特性 356

6.3 声表面波的激发，叉指换能器 359

6.3.1 声表面波的产生方法 359

6.3.2 压电晶体表面激发的一般分析 362

6.3.3 叉指换能器 380

6.4 声表面波表面结构 393

6.4.1 波导 393

6.4.2 条带耦合器 400

6.4.3 反射栅阵 408

6.5 声表面波器件 418

6.5.1 叉指换能器作横向滤波器，加权技术 419

6.5.2 声表面波器件的二阶效应 426

6.5.3 声表面波器件用的材料 430

6.5.4 延迟线 436

6.5.5 延迟线振荡器 439

6.5.6 谐振器 441

6.5.7 带通滤波器 444

6.5.8 脉冲压缩滤波器 448

6.5.9 卷积器 451

6.5.10 声表面波系统 454

参考书目 455

第七章 功率超声 林仲茂、史国宝 456

7.1 概述 456

7.2 电声型功率超声产生系统 457

7.2.1 功率超声换能器 458

7.2.2 超声变幅杆、聚能器和振动方向变换器 482

7.3 流体动力式发生器 495

7.3.1 气流式共振腔哨 495

7.3.2 气流式旋笛 500

7.3.3 液哨--簧片哨 502

7.3.4 气液式发生器--旋涡哨 504

7.3.5 圆板哨 505

7.3.6 流体动力式发生器现状和展望 506

7.4 功率超声的空化现象 507

7.4.1 液体的强度 507

7.4.2 空化阈 508

7.4.3 气泡的运动 510

7.4.4 气泡闭合时所产生激波的强度 511

7.5 功率超声的主要应用及其作用机理 513

7.5.1 超声清洗 513

7.5.2 超声搪锡 515

7.5.3 超声节能 516

7.5.4 超声粉碎 516

7.5.5 超声焊接 517

7.5.6 超声加工 518

7.5.7 超声金属成型 519

7.5.8 超声雾化 520

7.5.9 声和超声悬浮技术及应用 521

7.5.10 其它一些应用 522

7.6 功率超声的测量 523

7.6.1 声场中的辐射力 524

7.6.2 声强和声功率的测量 524

7.6.3 空化强度的测量 526

参考书目 527

第八章 高频超声 施仲坚 528

8.1 概述 528

8.2 晶体的结构与特性 530

8.2.1 晶体结构的几何特性 530

8.2.2 对称元 531

8.2.3 生成元与诱导元 532

8.2.4 倒格子矢与倒易空间 536

8.2.5 晶体32点群的特性 537

8.2.6 固体热力学 541

8.3 点阵波与声子 545

8.3.1 单原子链动力学 545

8.3.2 双原子链动力学 548

8.3.3 三维点阵动力学 549

8.3.4 声子 550

8.4 高频超声的产生与接收 552

8.4.1 压电法 552

8.4.2 磁致伸缩法 556

8.4.3 热脉冲法 557

8.4.4 超导结法 557

8.4.5 其他方法 559

8.4.6 薄膜压电换能器 560

8.5 高频超声与物质微观结构的相互作用 562

8.5.1 高频超声与点阵振动的相互作用 562

8.5.2 高频超声与位错的相互作用 565

8.5.3 固体中声子与自旋的相互作用 567

8.5.4 固体中声子与电子的相互作用 569

8.5.5 声子与光子的相互作用 570

8.5.6 声子与声子的相互作用 572

8.6 高频超声的应用 573

8.6.1 高频超声体波器件 573

8.6.2 声子回波 577

8.6.3 旋声性 579

8.6.4 微波超声在研究固体物理中的应用 580