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天津工业大学学报2025年第05期:基于聚合物薄膜的CMUT阵列的声场特性仿真分析

来源:期刊VIP网 时间:


作者:高铁成;闫梦圆;孙晓东;

单位:天津工业大学电子与信息工程学院;天津工业大学天津市光电检测技术与系统重点实验室;

摘要:为满足超声检测技术对超声换能器聚焦特性的要求,设计了一种基于聚合物薄膜SU-8的CMUT阵列。根据阵列换能器的声场理论确定影响聚焦效果的参数,利用COMSOL Multiphysics仿真软件进行建模仿真分析,探究了空气和水介质中一维CMUT线阵不同阵元数目和阵元间距时的声场聚焦性。结果表明:CMUT阵列为16阵元、阵元间距为0.5时,阵列换能器的声场聚焦效果最好,声场聚焦区域声压最大值在空气介质中达到7.23×10~(-5)Pa,水介质中达到0.17 Pa。

关键词:聚合物薄膜;;CMUT阵列;;有限元仿真;;声场聚焦

基金资助:国家自然科学基金青年项目(61605144)