Возбуждение поверхностной волны

Симметричные РС-ПЭП, возбуждающие поперечные и продольные волны, достаточно эффективны при контроле изделий с крупнозернистой структурой, в первую очередь аустенитных сварных швов. Наклонные РС-ПЭП для возбуждения поверхностных волн являются практически единственным устройством для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов в тонкостенных анизотропных металлах и сплавах. Применение для этих и,елей наклонного совмещенного ПЭП крайне затруднено вследствие большого уровня помех, вызванных интерференцией основного и [c.159]

Возбуждение поверхностных волн открытым концом волновода [c.371]

При падении объемной волны на периодически шероховатую поверхность также происходит возбуждение поверхностной волны релеевского типа. Распространение этой волны по поверхности сопровождается трансформацией релеевской волны в объемную, приводящей к возникновению рассеянного поля и появлению ложных сигналов. [c.128]

Возбуждение поверхностной волны. Подынтегральное выражение (16.18) для падающего поля, очевидно, не имеет полюсов, поэтому поверхностные волны могут содержаться только [c.162]

Другой возможный вариант возбуждения поверхностных волн скачка напряжений состоит в том, что мгновенно вдоль оси Ж2 создается сдвиг, например с помощью пьезоэлектриков. Вне зависимости от способа возбуждения волны рассмотрим вопросы, связанные с дальнейшим распространением таких волн по границе неоднородного полупространства. [c.803]

В главе 1 исследуются резонансные явления, вызываемые вибрациями сравнительно невысокой частоты, сравнимой с собственными частотами рассматриваемых гидродинамических систем. Изучено возбуждение поверхностных волн на плоской поверхности раздела сред при вертикальных и горизонтальных колебаниях сосуда, содержащего жидкости и рассматривается резонансное возбуждение колебаний капли, взвешенной в жидкости другой плотности. [c.8]

Возбуждение поверхностной волны можно зафиксировать по резкому ослаблению интенсивности отраженной ТМ-волны. Измеряя угол, при котором такой минимум наблюдается, можно сразу определить компоненту волнового вектора к возбужденной поверхностной волны. Изменяя частоту, можно последовательно восстановить вид дисперсионной кривой, схематически представленной на рис. 3.37. [c.236]

Результаты численного исследования и анализ чувствительности коэффициента замедления 5оу к изменению параметров объекта показывают наличие ярко выраженной экстремальной зависимости, что позволяет расчетным путем в зависимости от поставленной задачи выбрать оптимальный тип волны и рабочую частоту и параметры зонда. В качестве активного зонда для возбуждения поверхностных волн в объекте могут быть использованы диэлектрические волноводы, дисковые или [c.433]

Для описания возбуждения поверхностных волн металлическими электродами в настоящее время существует несколько подходов (методов). [c.176]

Из рис. 3.25 видно, что пьезоэффект, как и в случае объемных волн, всегда увеличивает фазовую скорость поверхностной волны. Однако степень влияния пьезоэффекта на волну, т. е. величина К% , зависит не только от вида волны и симметрии кристалла (как у объемных волн), но, как уже отмечалось, и очень существенно от кривизны поверхности. При увеличении кривизны возрастает и для кристаллов первой группы может заметно превышать — квадрат коэффициента электромеханической связи для объемных волн (это может быть полезно при возбуждении поверхностных волн и их электронном усилении). В целом для поверхностных волн в кристаллах первой группы существенно больше, [c.259]

Об экспериментальных работах говорилось в гл. 12 при обсуждении методов возбуждения поверхностных волн. [c.362]

Проблема возбуждения поверхностных волн значительно сложнее. Несмотря на большое количество работ, посвященных этому вопросу [63—67, 164—182], можно сказать, что он все еще находится в стадии разработки. При возбуждении поверхностных акустоэлектрических волн ширина электродов обычно не превышает половины длины волны. Для формирования резонансных характеристик у преобразователя используется обычно достаточно большое число электродов (iV 10 —20), а в более специальных случаях их количество доходит до сотни. Совершенно очевидно, что даже чисто электростатическая задача о полях, возбуждаемых такой системой электродов, весьма сложна и громоздка, а связь электрических полей и упругих колебаний усложняет задачу многократно. [c.162]

Отметим еще одно обстоятельство, затрудняющее строгое решение задачи о возбуждении поверхностных волн. Дело в том, что внешними источниками акустоэлектрических волн являются заряды, входящие в правую часть уравнения div D = 4яр. В конкретных преобразователях речь идет о плотности поверхностного заряда на электродах о. Но сама эта плотность представляет собой неизвестную величину, поскольку на электродах задается только распределение потенциала. Таким образом, задача о преобразователях поверхностных волн является самосогласованной [c.162]

Прежде чем переходить к изложению современного состояния вопроса о возбуждении поверхностных волн, рассмотрим [c.164]

Если возбуждение поверхностных волн имеет резонансный характер (ру1 = (2т + 1)я), то / мл максимально и не зависит от числа электродов [c.194]

НЫЙ усилитель, рис. 5,в и 5,г). В качестве звукопровода можно использовать подходящий полупроводниковый кристалл (напр., кремний), а для достижения хорошего взаимодействия и возбуждения поверхностной волны на его поверхность нанести тонкую пьезоэлектрич. плёнку. В нек-рых случаях взаимодействие в слоистой структуре осуществляется через жидкость (рис. 5, ). Применение слоистых структур улучшает характеристики усилителей УЗ и позволяет осуществить непрерывный режим усиления. [c.360]

Иногда полагают, что модели акустически жесткого и акустически мягкого тел являются крайними частными случаями и могут быть использованы для оценок в качестве границ, между которыми должны находиться результаты решения задач для реальных тел. В действительности это не так. В случае импедансных (или тем более упругих) тел при рассеянии волн возникают новые явления, например, возбуждение поверхностных волн вблизи поверхностей, обладающих импедансом гибкости, или периферических волн различных типов. Кроме того, при наличии потерь в материале рассеивающего тела (т. е. при ReZ ФО) возникают потоки энергии, направленные внутрь тела, которые не существуют для акустически мягких и жестких тел. Во всех указанных случаях результаты решения задач рассеяния звука для импедансных и упругих тел не будут являться промежуточными между результатами для акустически жестких и мягких тел аналогичных размеров и форм. [c.8]

Угол возбуждения поверхностной волны [c.106]

Преобразователи с переменным углом наклона. Для определения оптимальных условий возбуждения поверхностных волн, волн в пластинах и стержнях требуется плавная регулировка угла наклона преобразователя. Для этой цели применяют преобразователи с переменным углом наклона (рис. 51). [c.112]

Различные возможности возбуждения поверхностных волн. [c.370]

Рупорные возбудители (апертуры) наиболее эффективны для возбуждения поверхностной волны. Раскрыв рупора перехватывает не всю энергию поверхностной волны, а только ее часть, связанную с его площадью и определяемую кпд возбуждения. Поэтому согласование раскрыва рупорного возбудителя производится не с волновым сопротивлением этой волны величиной я,зс (р<1 [c.133]

Генерация малых волн на свободной поверхности плоского потока идеальной весомой жидкости бесконечной глубины гидродинамическими особенностями привлекала внимание многих исследователей. Например, в [1] изучено обтекание диполя равномерным потоком со свободной границей, в [2] рассмотрен случай обтекания особенности произвольного порядка, в [3] решена задача о возбуждении поверхностных волн неподвижным пульсирующим источником. Все эти работы выполнены в предположении существования установившихся волновых режимов при обтекании особенностей равномерным потоком считается, что на свободной поверхности устанавливается стационарная волна, решение задачи о пульсирующем источнике ищется в виде расходящихся волн, имеющих частоту пульсаций источника. В тех же предположениях рассматривалась генерация поверхностных волн равномерно движущимися [4, 5] и колеблющимися [6] телами. [c.78]

Вместе с тем эта модель не дает количественного представления о возбужденных состояниях ядра. Попытка согласовать частоту поверхностных волн жидкой капли из ядерного вещества с [c.183]

В 60, 61 и 63 были решены задачи о диффракции поверхностной волны в полубесконечных импедансных структурах. Естественный вопрос, который возникает в связи с этим, — это вопрос о возбуждении поверхностной волны в чистом виде . Этот вопрос далеко не тривиален, поскольку, например, поверхностная волна Ценнека при распространении радиоволн над земной поверхностью не возбуждается совсем (см. 58), а поверхностная волна Зоммерфельда в результате конкуренции с пространственной волной преобладает лишь при определенных численных расстояниях ( 62). [c.371]

Наиболее часто применяе шй в дефектоскоппи способ возбуждения поперечных волн состоит в использовании явления трансформации в поперечную волну продольной волны, падающей на границу под некоторым углом, лежащим между первым и вторым критическими значениями. Этот же способ применяют для возбуждения поверхностных волн, волн в пластинах и стержнях. В этом случав угол преломления принимают равным 90°, поэтому волны в ограниченных средах возбуждаются при угле падения [c.173]

При переходе из призмы в пзделие излучаемые пьезопластиной продольные волны трансформируются в поперечные. Для того чтобы в изделие проходили волны только одного типа, угол падения де.лают либо небольшим (поперечная волна практически не возбуждается), либо в интервале между первым и вторым критическими углами. Для пары оргстекло — сталь эти условия выполняются при углах а < 7° и 28° < а < 58°. Призмы с малыми углами применяют обычно в раздельно-совмещенных искателях, а с большими — в наклонных. Кроме того, применяют призмы с углом 27° для возбуждения продольной подповерхностной волны и с углом 60° для возбуждения поверхностной волны Релея. На призме наклонных искателей, выпускавшихся до 1975 г., указывался угол падения. С 1975 г. на серийных искателях указывают угол ввода сдвиговой волны в сталь. При контроле других материалов этот угол ввода может значительно изменяться. [c.181]

Один из подходов для решения таких задач имеет своим истоком работу А. Б. Бассета. Представим себе, что все прочие граничные условия, кроме условий на свободной поверхности, допускают представление решения в виде агрегата, зависящего от некоторого количества параметров. Например, как следует из работы Бассета, колебание жидкости конечной постоянной глубины может быть описано некоторой комбинацией тригонометрических и гиперболических функций. Условие отсутствия нормальных напряжений на свободной границе дает некоторое трансцендентное уравнение, связывающее параметры волн и комплексное число оз. Определив корни этого трансцендентного уравнения, мы получаем возможность полностью рассчитать движение жидкости. Подобная схема используется в ряде работ. В качестве наиболее типичной для этого направления укажем работу И. П. Оборотова (1960), в которой исследуются стоячие волны на поверхности жидкости конечной глубины. Близкие по своему смыслу идеи лежат в основе работ А. К. Никитина и его учеников Р. А. Грунтфеста и С. А. Подрезова (1964). В последних работах решаются некоторые задачи типа Коши — Пуассона и вместо агрегата, зависящего от нескольких параметров, используется представление Фурье. Решение удается записать в явном виде в форме кратных интегралов Фурье, содержащих параметры. К этому же кругу идей относятся и многочисленные работы Л. В. Черкесова (1962 и др.), посвященные также проблеме возбуждения поверхностных волн. Итак, эта концепция, именуемая часто точной теорией волн в вязкой жидкости, сводит тем или иным способом задачу о линейных волнах к исследованию трансцендентных уравнений с комплексными корнями или вычислению кратных интегралов в комплексной области. По существу, имеет место некоторая переформулировка задачи, ибо непосредственно никакой информации из точного решения в форме интегралов для понимания физического содержания явления извлечь нельзя. Дальнейшее исследование, использующее найденные выражения, можно представить себе в двух [c.70]

Поскольку поверхностная электромагнитная волна удерживается вблизи границы раздела, она будет преобразовываться в излучатель-ную волну утечки лишь при наличии возмущений или неоднородности на поверхности. Кроме того, поверхностную волну невозможно и возбудить, освещая непосредственно гладкую поверхность световым пучком. Для изучения свойств поверхностных волн были разработаны различные методы их возбуждения и регистрации, а именно методы линейного или нелинейного оптического возбуждения и регистрации на неоднородностях поверхности. Кроме того, используются призмы, расположенные с небольшим (порядка длины волны) зазором над поверхностью (см. рис. 3.6 и разд. 3.3.3). Последний метод известен как ослабленное полное отралсение. При этом для возбуждения поверхностной волны используется затухающая волна, возникающая на границе раздела среда — воздух в том случае, когда луч света в среде испытывает полное внутреннее отражение. Поглощение отраженной волны и приводит к ослабленному полному отражению. Первая из таких систем была предложена Отто. Она состоит из призмы (Р), отделенной от толстого образца среды (М) небольшим воздушным или вакуумным слоем (А) [так называемая конфигурация РАМ АТК, показанная на рис. 3.38,а]. Если воздушный слой достаточно тонкий, то затухающая в этом слое волна, вызванная полным внутренним отра- [c.235]

Первым, кто предположил, что аномалии Вуда соответствуют возбуждению поверхностных волн на решетке, был Фано. Исследователи, занимавшиеся поверхностными плазмонами (см. конец гл. 3), разработали другой подход к решению этой задачи. В качестве нулевого приближения ими рассматривались плазмоны на плоской поверхности, затем при вычислении вероятности возбуждения поверхностных плазмонов они включали возмущение, обусловленное штрихами решетки. Подробное рассмотрение различных походов можно найти в книге под редакцией Пти [18] ив статье Хесселя и Олинера [20]. В последней работе дифракционная решетка рассматривалась как плоская поверхность с периодическим поверхностным импедансом. [c.451]

Будем рассматривать возбуждение поверхностных волн рэлеевского типа. При указанном выборе кристаллического полупространства все характеристики рэлеевской волны в нем не зависят от направления ее распространения в плоскости Z = 0. В экспериментах с dS (описываемых, в частности, и в данной части) используется именно такая плоскость распространения рэлеевских и поперечных волн. Это объясняется тем, что, помимо упрощений, связанных с тождественностью всех направлений в этой плоскости, эти направления для рэлеевских и поперечных волн являются в сильной степени пьезоактивными (это приводит к сильному взаимодействию волн с электронами). [c.181]

В качестве первого этапа решения задачи о возбуждении поверхностных волн системой металлических электродов рассмотрим электрическое поле такого излучателя. Как показано выше, это поле квазистатическое. В соответствии с основной идеей метода последовательных приближений будем искать квазистатическое поле излучателя, пренебрегая пьезоэффектом (ejiji = 0). Это поле должно удовлетворять в кристалле уравнению (3.14), где D = а в вакууме — уравнению (3.15). Будем вначале предполагать, что число металлических электродов не огран и-чено. [c.181]

В другом гидродинамическом эксперименте Чилиберто и Голлуб [22] исследовали хаотическое возбуждение поверхностных волн в жидкости. Хаотические поверхностные волны возбуждались на частоте 16 Гц (вертикальные колебания) для выборки было отобрано 2048 точек с интервалом 1,5 с (около 300 траекторий). Используя метод пространства вложения, Чилиберто и Голлуб измерили корреляционную размерность d — 2,20 0,04) и информационную размерность dj = 2,22 0,04. Обе размерности достигают асимптотических значений, когда размерность пространства вложения становится равной 4 или больше (см. также рис. 5.8). [c.243]

В некоторой степени свободен от этого метод," предложенный Хэмфрисом и Эшем [25], в котором используется рассеяние объемных волн в поверхностные и обратно на периодических неоднородностях, обычно в виде канавок, вытравленных на поверхности (рис. 12.4). Такой метод оказывается достаточно технологичным и может быть использован даже в пьезоэлектриках для возбуждения поверхностных волн гигагерцевого диапазона (вплоть до 10 ГГц [261). При этом он обладает определенным преимуществом перед ВШП — малой чувствительностью к дефектам изготовления. Подробное исследование этого метода проводилось теоретически и экспериментально в работе [27] и теоретически в работах [28—30]. [c.312]

При углах призмы, близких ко второму критическому значению, необходимо предотвратить возникновение интенсивной рэлеевской волны, которая, отражаясь от неровностей поверхности, вызовет помехи. Согласно 1.6 в дальней зоне поле излучения наклонного преобразователя можн представить так, как будто расхождение лучей началось в призме. Отсюда возникает следующее условие -b6"< s, где — угол падения цеР1тра.пьного луча, 6"—угол расхождения лучей (считаем крайним луч, амплитуда которого в il О раз меньше центрального) s — угол возбуждения поверхностной волны. [c.106]

Призму преобразователя чаще всего делают из плексигласа. Угол падения луча или преломляющий угол а обычно выбирают таким, чтобы в изделии возникали только поперечные волны. Это условие выполняется в интервале между первым и вторым критическими углами. При этом необходимо выполнить условие, чтобы значений, равных критическим углам, не достигали также расходйщиеся лучи диаграммы направленности преобразователя (согласно п. 7.4 расхождение лучей в изделии можно считать так, как будто оно началось в призме преобразователя, хотя путь в призме обычно меньше длины ближней зоны). Особенно следует опасаться возбуждения поверхностной волны, так как она вызывает появление интенсивных ложных сигналов от неровностей поверхности изделия. В соответствии с этим с учетом формулы (7.8) необходимо выполнить условие + <а5, где %а — длина волны в материале призмы 2а — размер пьезопластины в плоскости падения аз — угол падения, при котором возбуждается поверхностная волна. Для пары плексиглас—сталь при- <0,12 угол а выбирают в пределах 28,5—55°. При этом, согласно закону синусов (3.1) и рис. 15, в стали будут возбуждаться поперечные волны под углами 7г = 35...80°. Фактические значения углов преломления будут отличаться от вычисленных по закону синусов (см. п. 7.4 и рис. 15). [c.110]

Основными технологическими недостатками измерителей W [103] на диэлектрических волноводах являются трудность сопряжения возбуждения поверхностной волны (с приемлемым согласованием и минимумом быстрых волн) и вводом материальных потоков в диэлектрический волновод (нельзя сопрягать возбудитель и ввод жидкости), невозможность байпасного ввода. Применение специальных волноводных щелевых аптенп не только разрешает вышеуказанные трудности, но и позволяет осуществлять измерения влажности в потоке жидкой среды в диэлектрическом волноводе [102]. Ниже показано простейшее устройство с разпесеппым вводом материальных потоков и микроволновой энергии СВЧ, поглощаемой жидкой средой, реализующее принципы микроволновой термовлагометрии в волноводных измерителях. [c.128]

Прямые преобразователи предназначены для возбуждения продольных волн, наклонные в основном сдвиговых (поперечных) и поверхностных волн, а также продольных волн, вводимых под углом к поверхности контролируемого изделия. С рабочей стороны прямых преобразователей (рис, 4,7, а) на пьезопластине 3 имеется защитное донышко 4 (протектор), предохраняющее пьезопластину от механических повреждений. С [c.195]

Прямые преобразователи предназначены для возбуждения продольных волн. В контактных наклонных совмещенных преобразователях (рис. 23, б) для ввода ультразвуковых колебаний иод углом к поверхности контролируемого изделия применяют призму 8. Эти колебания предназначены для возбуждения в с сновном сдвиговых, поверхностных и нормальных волн. [c.204]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...