衍射和衰减修正下材料非线性系数的检测方法

为提高有限幅值法测量材料非线性系数β的精度,给出了一种基于衍射和衰减修正的测量方法:由KZK方程入手,以平面波解、衰减修正和衍射修正组合的形式描述有限孔径的探头产生的声场,其中采用25组高斯声束实现衍射修正的准确快速计算;运用非线性最小二乘拟合原理提取基波和二次谐波的衰减系数,并根据实测的衰减系数实现声场的衰减补偿。通过检测声压值的衍射和衰减修正有效抑制声束扩散和声能衰减对β测量结果的不利影响,提高其检测精度。以水的β测量为例进行了实验验证,结果表明采用该方法检测的β值误差<5%,且不受测量距离的限制,为精确测量材料非线性系数提供一种有效方法。