超声波的基本原理及传播特点

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1、目录摘要2引言31.超声波的基本原理及传播特点41.1什么是超声波41.2超声波的基本原理41.2.1压电效应及脉冲超声波的产生41.2．2超声波波形51.3超声波传播的特点62.超声波的应用62.1超声波在制浆造纸中的应用72.2超声波传感器82.3超声波测距92.4超声波在医学诊断中的应用102.5超声波在生物技术领域的应用112.5.1用于培养液及药物的雾化112.5.2提高种子发芽率和遗传物质的转化率112.6超声波在军事中的应用113.结束语12参考文献12致谢1311摘要超声波是一种高能机械波，本文通过介绍超声波的

2、产生机制和基本原理。让读者更深层次的认识超声波，文中根据超声波的自身特点从超声波传感器、超声波测距、及超声波在纸浆造纸中、医学诊断中、生物技术领域中、军事中的应用这六个方面进行详细讲述。超声波是一门年轻的学科，随着超声研究技术的不断成熟，未来将会更好的应用在生产生活中。关键词：超声波；传感器；测距；医学诊断AbstractUltrasonicisakindofhigh-energymechanicalwave,thispaperintroducesthebasicprincipleofultrasonicgenerationm

3、echanismandgivereadersadeeperunderstandingofultrasound,inthispaper,accordingtothecharacteristicsofultrasonicsensors,ultrasonicdistancemeasurement,andultrasonicinpulppapermaking,medicaldiagnosis,inthefieldofbiotechnology,theapplicationofthemilitaryinthesesixaspectsin

4、detail.Ultrasonicisayoungdiscipline,withtheultrasonictechnologymatures,thefuturewillbebetterapplicationintheproductionandliving.Keywords:ultrasonic；thesensor；ranging;medicaldiagnosis引言超声波最早被人类发现是在1793年由意大利科学家斯帕拉捷在蝙蝠身上发现其存在，随后的30多年里人们进行了有关超声波的产生机理方面的大量研究，直到1830年F·Sav

5、ar用齿轮产生HZ的超声，首次实现了人类在人工控制下超声波的产生，开启了超声历史的新纪元，其他新技术如压电效应与逆压电效应的发现大大推动了超声波的快速发展，在随后的60年间，世界各地区有关超声技术的研究不断的取得突破性成果，20世纪的40年代超声技术开始应用于临床医疗方面，这也同样推动了人类医疗事业的发展，有关超声波在医学方面的应用与研究取得突破性进展，国际间也有过许多的交流与合作，共同推动了超声科技的发展和进步。我国在超声方面的研究相对落后于国际主流国家，我国由于当时特别的时期和特别的情况，20世纪60年代才开始超声方面的研

6、究，有关超声学的相关研究始于也在这个时期真正开始，并且在随后的几年发展中取得了许多重要成果和重要的应用，如金属探伤、种子的培育、印染等。在基础研究方面也取得了重要进展，如研制出有关超声波在固体中衰减所用的检测设备，进行了有关超声乳化等课题的研究，研制出分子声学试验等设备，表面换能器的相关研究在1960年左右开始。改革开放的新时期，超声技术开始了实际应用之路，并且11在该领域的一些列成果开始走进我们的生产生活之中，例如超声诊断，高频压电材料研制成功并且走向实用[1]，复合型超声波换能器问世，超声焊接技术，超声波清洗技术等一系列的

7、成果逐步应用并且走向成熟，而且还催生了一大批的产业，并且目前已经形成了相当大规模，鉴于超声研究的重要性及其所蕴含的巨大潜力，国家也相应投入大笔资金和人力进行相关的研究，如建立国家级的重点实验室，扶植相关科研机构有关超声方面的研究。总而言之，我们国内的超声学研究取得了长足发展，有些领域已走在国际水平的前列。超声技术是20世纪发展起来的高新技术，是一门集物理、电子、机械及材料学为基础的多学科交叉的边缘科学，其应用跨涉多个行业领域。新技术的应用会推动经济的发展，也能在某种程度上提高我们的生活质量，也可以增加个人和企业在日常生产中的安

8、全系数，同时也能降低生产成本，在日新月异的今天对于提高生产效率也功不可没。其应用总体上包括两大方面：第一类是超声加工和处理技术；第二类就是超声检测与控制技术[2]，第一类技术应用是通过超声波去改变物质本身的特性或者状态，以满足生产生活需要。第二类应用主要是超声波本身的检测及测