超声换能器的原理及设计

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1、超声换能器的原理及设计林书玉著陕西师范大学出版基金资助出版北京内容简介本书是一本介绍超声换能器的理论专著，内容涉及有关超声换能器的所有内容，其中许多章节是作者多年来从事科研和教学实践的总结．书中紧紧围绕超声换能器这一内容，对各种类型的超声换能器，从基础知识到理论分析、从设计计算到实际应用以及该领域的最新发展进行了详细的论述，条理分明，深入浅出．全书共分１２章，第１章是绪论，对超声换能器的基本概念进行了简要的介绍；第２章至第１１章对１０种不同类型的超声换能器进行了介绍；第１２章对超声换能器的电学和声学

2、匹配进行了分析；最后给出了相关的参考文献，以供读者查阅．本书可供从事超声换能器研究工作的科技工作者、专业技术人员以及高等院校师生参考．图书在版编目（CIP）数据超声换能器的原理及设计／林书玉著．—北京：科学出版社，２００４ISBN７唱０３唱０１３４１９唱２Ⅰ畅超⋯Ⅱ畅林⋯Ⅲ畅超声声换能器Ⅳ畅TB５５２中国版本图书馆CIP数据核字（２００４）第０４５７１６号责任编辑：李锋胡凯／责任校对：钟洋责任印制：钱玉芬／封面设计：陈敬出版北京东黄城根北街１６号邮政编码：１００７１７http：／／www．scien

3、cep．com印刷科学出版社发行各地新华书店经销倡２００４年６月第一版开本：B５（７２０×１０００）２００４年６月第一次印刷印张：１７１／４印数：１—３０００字数：３９１０００定价：40畅00元（如有印装质量问题，我社负责调换枙环伟枛）前言近十几年来，超声技术的发展极为迅速，其应用日益广泛，已经深入到工业、农业、国防、电子、能源、材料、生物技术、医药卫生和环境保护等行业部门，并在迅速地不断扩大到新的应用领域，诸如超声马达、超声化学以及超声悬浮等．目前超声学这门年轻而又充满活力的学科已经成为国际上公认

4、的高新技术领域．超声技术又是超声学中内容丰富、交叉性及外延性极强的部分．超声换能器是超声技术的核心内容和技术之一，它涉及众多的学科，如数学、物理学、力学、材料学、电子学、数字信息处理等．而在众多的超声应用技术中，超声换能器是决定系统性能的关键因素之一．发现新的超声换能器材料、研究新型的超声换能器以及改善超声换能器的性能，是超声技术工作者十分重视的研究课题．超声波技术的发展历史实际上就是超声换能器材料、超声换能器的研制工艺和设计理论以及超声电子技术的发展史．本书是根据作者多年来所从事的有关超声方面的研

5、究、为研究生开设的超声换能器的课程讲义以及有关超声换能器技术方面的最新研究成果积累，经过多次修改和补充而成．全书共分１２章，第１章为绪论；第２章为压电超声换能器；第３章为磁致伸缩超声换能器；第４章为气介超声换能器；第５章为流体动力型超声换能器；第６章为聚焦超声换能器；第７章为夹心式压电陶瓷超声换能器；第８章为扭转振动超声换能器；第９章为弯曲振动超声换能器；第１０章为复合振动模式压电超声换能器；第１１章为检测超声换能器；第１２章为压电超声换能器的电学及声学匹配．作者希望，通过学习本书，读者能够基本掌握

6、有关超声换能器的基本理论分析、设计方法和生产工艺，以便为从事超声技术的研究和开发奠定初步的基础．由于作者的学识和水平有限，书中难免存在缺点和错误，恳请广大的读者给予批评指正．如果本书的出版能使读者对超声换能器的原理与技术的了解和进一步的深化有所裨益，作者将不胜欣喜．林书玉２００３年８月·i·目录前言第1章绪论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯１１畅１超声换能器简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯１１畅２超声换能器的主要性能指标⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯４１畅

7、３超声换能器的研究方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯７第2章压电超声换能器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯１０２畅１压电材料和压电效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯１１２畅２压电陶瓷振子的振动模式⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯２２２畅３压电陶瓷振子的谐振特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯３１２畅４压电陶瓷振子的动态特性及其集中参数等效电路⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯３２２畅５压电陶瓷振子的导纳和阻抗特性⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯３４２畅６压电陶瓷振子的等效电路⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯３６第3章磁致伸缩超声换能器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯５０３畅１磁致伸缩材料⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯５０３畅２磁致伸缩效应⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯５２第4章气介超声换能器⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯５６４畅１气介式超声换能器的研究现状⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯５６４畅２气介超声换能器的种类⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯５８４畅３气介超声换能器的应用⋯⋯