脈沖波聲場的計算方法：首先通過傅里葉變換將輻射面上的脈沖波函數(shù)表示為許多單頻波的疊加，即求出脈沖波的頻譜，將其代入基爾霍夫積分，求出場中包含有各頻率成分的頻譜函數(shù)分布；然后對頻譜函數(shù)分布進行逆傅里葉變換，便得到時域脈沖波的場分布。

寬脈沖探頭發(fā)射的超聲波在聲束軸線上聲壓分布接近于連續(xù)激勵的情況。對于窄脈沖，原則上不能按照連續(xù)波導出的公式進行計算，而應該求出所包含的每一諧波的近場長度和半擴散角，然后求其合成的結果。如圖1-11所示，高頻成分的近場長，低頻成分則相反。由于各不同頻率諧波的聲壓疊加時，峰谷值互相抵消，因此合成聲壓在近場的分布趨于均勻。

此外，脈沖寬度對超聲脈沖的聲壓-距離特性有一定影響。脈沖越窄，聲壓-距離特性曲線越平坦。與此類似，凡是有干涉現(xiàn)象時(例如橫波探測矩形槽時)，使用窄脈沖都能減少干涉現(xiàn)象的影響。

對于窄脈沖，還要注意不同頻率諧波成分的擴散角。高頻諧波成分擴散角小，低頻諧波成分擴散角大。在遠場軸線上，脈沖形狀與發(fā)射脈沖基本相同，而在偏離軸線的區(qū)域，由于上述頻率成分的變化，會使得脈沖形狀產生畸變。

圖1-11窄脈沖探頭聲束軸線上各諧波成分的理論聲壓分布曲線

超聲波在材料中傳播時的衰減與頻率有關，對于多晶金屬材料，瑞利散射情況下的衰減系數(shù)與頻率的四次方成正比，此時由于高頻諧波衰減非常嚴重，因此，在材料中傳播的窄脈沖信號的頻率組成會發(fā)生變化，因而脈沖形狀也要變化。

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