超声成像的基本原理

       声成像对于许多人来说是一个新概念，但在人们的生活和生产实践中，声成像已经有着广泛的应用。一个典型的例子是医学中用的B型超声诊断仪，这种仪器就是利用声波对人体内部的器官进行成像以帮助诊断。

       入射到物体上的声波要发生反射、折射、衍射和吸收等声学现象，经历这些现象的声波因与物体发生相互作用而含有物体的信息，利用声波的某些物理效应把含有新信息的声波显示出来就实现了声成像。至于显微分辨本领则与波长相当。物质中声速约比光速小5个数量级，当声波的频率为3×109时,在水中的波长就达0.5μm，这时声镜的分辨本领已和光镜相近,经放大肉眼便可直观。现就透射式SAM进一步说明。

       高频电信号激发压电换能器发射高频超声，经声透镜聚焦成一细小声束，穿过放在焦平面上的被测样品，载物片是几微米厚的聚酯树脂薄膜，声耦合媒质是水，当声波到达对面共焦的声透镜，含有样品信息的声波经压电换能器接收又变成电信号，经接收电路送到示波器，机械扫描装置使载物台作二维扫描运动，使得聚焦声束在样品上作逐点逐行地照射，当机扫与示波管的电子束运动同步，屏幕上出现一幅对应于物体的被照射部位的声像，这幅声像是由许多像元组成。由于扫描频率的限制，一幅声像需几秒才能完成。

B、C. D扫描成像及A扫描

       B型超声诊断仪是目前使用最为广泛的声成像的仪器。它的部件一般包括同步、发射和吸收、扫描、放大电路、换能器、显示器和机械同步等部分。同步信号同时触发发射电路和扫描电路，发射的电信号通过换能器换成超声波并入射到人体内，在超声波的传播中如果遇到声阻抗不同的组织，就会发生反射，换能器再把接收到的反射声信号转换成电信号。超声回波在示波管荧光屏上可有不同的显示方式，通常采用所谓A扫描显示。这时，示波管的电子束是振幅调制的，荧光屏上的X轴代表脉冲回波的振幅。换言之，A扫描显示的内容是当探头驻留在样品中的某一点时，沿样品深度方向的回波振幅分布。

       将示波管和电子束作强度调制，即用荧光屏上的每一点代表被测样品某个截面上的一个点，而用该点的亮度大小表示从样品上对应点测得的回波振幅的大小，就得到了B、C、D显示方式。B扫描所显示的是与声束传播方向平行且与样品的测量表面垂直的样品剖面，D扫描所显示的是与声束平面及测量表面都垂直的剖面，因此，B、D扫描所显示的剖面正交。C扫描显示的则是样品的横断面。

       超声C扫描是在无损检测领域中发展并得到广泛应用的超声成像检测技术，C扫描的成像范围可由几个平方毫米的精细结构到几个平方米。

       例如，精密超声C扫描技术，工作频率为几十兆赫兹。C扫描在复合材料、蜂窝结构、结构陶瓷、集成电路等新型材料检测中显示出了很大的优越性，它的主要缺点是不能成实像。

其它成像技术

       实践中还有许多的声成像技术，诸如超声显微术、P扫描图像显示、ALOK 超声成像技术、合成孔径聚焦成像技术(SAFT)、超声相机、超声全息术和声CT.超声显微镜的工作模式有内部成像、表面和亚表面成像以及Z轴扫描工作模式等，可观察不透明样品的内部结构、表层和亚表层结构，用于陶瓷发动机和航空航天装置、电子邮件、切削刀具和其它要求进行精密检测的器件等。

       P扫描是“投影成像扫描"的简称，是专为检测焊缝而开发的。其扫描系统简单，大部分硬件可由商品仪器搭配而成。