Система фокусировки акустического излучения в твердотельных объектах

;ЛЗЗНЦЖ:.ЯЕ тл1, .ЕгА ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт микроэлектроники АН СССР(54) СИСТЕМА ФОКУСИРОВКИ АКУСТИЧЕСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В ТВЕРДОТЕЛЪНЫХ ОБЪЕКТАХ(57) Изобретение относится к технике неразрушающего контроля и может быть использовано для акустического контроля материалов и изделий. Система фокусировки акустического излучения содержит акустическую линзу 1, выполненную в виде шарового сегмента, на одной поверхности которого расположен пьезоэлектрический преобразователь 2, а на противоположной иммерсионный слой 3. Благодаря выбору толщины иммерсионного слоя, соотвстсгвующей определенному соотношению, связы вающему глубину расположения области фокусировки в объекте 4, радиус кривизны преобразователя 2, толщину линзы 1, относительные показатели преломления липы 1 и объекта 4, связанные через скорос 1 ь звука в иммерсионном слое 3, а также учиты вая апертурный угол излучения обеспечивают повышенную разрешаюгцую способ ность фокусирующей системы за счетменьшения лучевых аберраций.з.п. ф-лы,л(иктввитегн,"с 111 вггвкин Рсл)к)к)р М гвнл квнкн Тикрвн А Кри)чк Кир 1 п лгр СКр,)н)н;) Зв и и ) 15) 5 Тирвхк 11)нни и)и Ц 11111Ги)н )рг)вс ннг к(и).) и ин и и)Г)нининч и нгкр. , и; нри 1 К 11 11:5,55), Моски ж 5 г, Ригл;)и н;)6,4 З 11 рии)вннс нн и кивнгкий кчпиии 1 и игаХ)к нр т, с, ,н ирин,.) 5Изобретение относится к технике неразрушающего контроля и может быть использовано для акустического контроля материалов и изделий, в конструкциях акустических дефектоскопов, микроскопов и томографов.Цель изобретения повышение разрешающей способности за счет уменьшения лучевых аберраций.На чертеже схематически изображена система фокусировки акустического излучения в твердотельных объектах и ход лучей в указанной системе, определяющих величину лучевых аберраций.Система фокусировки акустического излучения содержит акустическую линзу 1, 15 выполненную в форме шарового сегмента, плоская поверхность которого обращена и параллельна поверхности исследуемого твердотельного объекта. На сферической поверхности акустической линзы 1 расположен пьезоэлектрический преобразователь 2. Ко 0 второй поверхности линзы 1 примыкает иммерсионный слой 3, находящийся между линзой и исследуемым твердотельным объектом 4. В качестве иммерсионного слоя может использоваться вода, а также жидкий гелий и ртуть.Для снижения величины лучевых аберраций толщина иммерсионного слоя д должна задаваться соответствующей условию 2 и( Лс ) залпа-- радиус кривизны сферическойповерхности пьезопреобразовател я;твысота шарового сегмента;и, и) относительные показатели преломления акустической линзыи твердотельного объекта соответственно, равные отношениюскоростей звука в материале и виммерсионном слое;40а апертурный угол;7 - расстояние от поверхности объекта до области фокусировки.Наименьшая расфокусировка происходит в том случае, когда акустическая линза 45 1 выполнена из материала, коэффициент преломления которого совпадает с коэффициентом преломления твердотельного объекта 4.Система фокусировки акустического изучс иия работает следующим образом. Пьезоэлектрический преобразователь 2, нанесенный на сферическую поверхность акустической линзы 1,преобразует высокочастотные электрические колебания в механические, которые возбуждают в линзе 1 акустические волны. Акустическое излучение благодаря использованию линзы, обладающей формой указанной выше, фокусируется через иммерсионный слой 3 внутри исследуемого твердотельного объекта 4.Использование изобретения ведет к снижению величины объема области твердотельного объекта, где фокусируется акустическое излучение, а следовательно, позволяет повысить разрешающую способность акустических приборов. 1. Система фокусировки акустического излучения в твердотельных объектах, содержащая акустическую линзу, на одной поверхности котой раснхчожс и пьезоэлектрический преобразователь, а на противоположной - иммерсионный слой, отличающаяся тем, что, с целью повышения разрешающей способности за счет уменьшения лучевых аберраций, акустическая линза выполнена в форме шарового сегмента, плоская поверхность которого обращена и параллельна поверхности твердотельного объекта, а толнина иммерсионного с.оя д выбирается из условия радиус кривизны сферической поверхности иьезоиреобразовател я;6 высота шар)ного сегмента; п, п 2 - относительные показатели преломления акустической линзы и твердотельного объекта соответственно, равные отношению скоростей звука в матерна.е и в иммерсионном слое;а - апертурный угол;2 расстояние от поверхностиобъекта до области фокусировки.2. Система ио п. 1, отличающ;яся тем, что акустическая линза выполнена из материала, коэффициент преломления которого совпадает с коэффициентом преломления твердотельного об ьекта.