超聲成像方法相控陣和S掃描成像

超聲波檢測(cè)儀中超聲相控陣技術(shù)是借鑒相控陣?yán)走_(dá)技術(shù)的原理而發(fā)展起來(lái)的。在超聲檢測(cè)中，往往要進(jìn)行聲束掃描。常用的快速掃描方式有機(jī)械掃描和電子掃描。機(jī)械掃描又分為線(xiàn)掃描、扇形掃描、弧形掃描和圓周掃描等幾種形式，而電子掃描則也有線(xiàn)性和扇形掃描兩種形式。相控陣成像是通過(guò)控制換能器陣列中各陣元激勵(lì)（或接收）脈沖的時(shí)間延遲，改變由各陣元發(fā)射（或接收）聲波到達(dá)（或來(lái)自）物體內(nèi)某點(diǎn)時(shí)的相位關(guān)系，就可實(shí)現(xiàn)聚焦點(diǎn)和聲束方位的變化，從而可進(jìn)行掃描成像。

相控陣探頭的特點(diǎn)：壓電晶片不再是一個(gè)整體，而是由多個(gè)獨(dú)立小晶片單元組成的陣列，常見(jiàn)的有直線(xiàn)排列的線(xiàn)陣、環(huán)形排列的面陣探頭等。

相控陣儀器：與探頭陣列相對(duì)應(yīng)，儀器中用于發(fā)射和接收信號(hào)的電路是多通道的，每一個(gè)通道接一個(gè)陣元。根據(jù)所需發(fā)射的聲束特征，由儀器軟件計(jì)算各通道的相位（延遲）關(guān)系，并控制發(fā)射/接收移相控制器，從而形成所需的聲束和接收信號(hào)。

相控陣聲束偏轉(zhuǎn)和聲束聚焦原理：

為了實(shí)現(xiàn)聲束的偏轉(zhuǎn)，相當(dāng)于要使波陣面以一定的角度傾斜，也就是說(shuō)，要使各陣元發(fā)出的聲波在與探頭成一定角度的平面上具有相同的相位，需要使個(gè)單元的激勵(lì)脈沖從左到右等間隔增加延遲時(shí)間，使得合成波陣面具有一個(gè)傾角，實(shí)現(xiàn)了聲束方向的偏移。通過(guò)改變延時(shí)間隔，可以調(diào)整聲束角度。

為了實(shí)現(xiàn)聲束的聚焦，則需要兩端陣元先激勵(lì)，逐漸向中間加大延時(shí)，使合成波陣面形成具有一定曲率的圓弧面，聲束指向曲面圓心。通過(guò)改變延時(shí)間隔，可以調(diào)整焦距長(zhǎng)短。