高端超声波换能器匹配层的研究

超声波换能器已经广泛应用于工业无损检测、医疗诊断等重要领域。同时，随着应用的日益深入，对超声换能器的性能也不断地提出了更高的要求。然而，基于传统的1/4波长匹配技术而制作的超声换能器其带宽等性能已经远远不能满足需求，亟需开发新一代宽带高效的阻抗匹配技术。从非均匀媒质的声波方程出发，首先分析了阻抗按梯度变化媒质的声能量透射，其次探讨了利用变截面管道和分层媒质的方式实现等效的梯度媒质，然后利用有限元软件详细模拟了两至四层匹配的透射性能，已得到了优化的参数。