Przetworniki samoogniskowe

Fale akustyczne emitowane przez kryształy przetworników ultradźwiękowych wykazują właściwość znaną jako samoogniskowanie (lub naturalne ogniskowanie ). Należy zauważyć, że różni się to od elektronicznie sterowanego ogniskowania stosowanego w diagnostycznych ultradźwiękowych , które wykorzystują układy przetworników. Efekt samoogniskowania istnieje nawet dla pojedynczego kryształu .

Samoogniskowanie odnosi się do zwężenia wiązki ultradźwiękowej w polu bliskim. Efekt występuje, ponieważ jeśli fala ultradźwiękowa generowana przez kryształ jest spójna , krawędzie powierzchni emitującej generują fale , które konstruktywnie interferują z generowaną falą płaską.

Objętość w pobliżu przetwornika, w której występuje to zjawisko, nazywana jest polem bliskim , w przeciwieństwie do pola dalekiego , w którym intensywność fali maleje w przybliżeniu wykładniczo. $Displaystyle$ bliskiego pola jest zwykle przybliżany przez średnicę kryształu i ${\ displaystyle \ lambda =}$$^ {2}} {4 \ lambda}}}$ d długość fali emitowanej fali. Na skraju bliskiego pola, gdzie ogniskowanie osiąga maksimum, szerokość wiązki osiąga ${\ displaystyle {\ frac {d} {2}}}$ . Istnieją jednak techniki, takie jak apodyzacja , które można wykorzystać do zmniejszenia wielkości pola bliskiego.