双十科技关于激光超声波
    声波是一种机械波，由物体(声源)振动产生，能量能够以声波的形式在固
体、液体和气体中传播。流体中声波的传播一般只有纵波一种模式，其质点位移
方向与传播方向平行，也被称为压缩波。而在弹性固体中，包括绝大部分的金属
中，声波的传播情况就要复杂得多。除了纵波外，还有水平剪切和垂直剪切两种
横波模式，其位移方向与传播方向垂直，这些不同模式的波的传播速度是不同
的。在各向同性固体中，两种模式的横波的传播速度一样。
    声波的频谱范围是相当广的。可听声的范围大概为20Hz -2OkHz，当然这个频
率界限是粗略的，依赖于个体的年龄等因素。低于20Hz的是次声波，地震波的大
部分能量为次声。超声是指频率高于20kHz的声波。自然界中超声是广泛存在的，
人们听到的声音，只是实际声音的一部分，即可听声部分，而实际声音还带有超
声成分，只是人们听不到。例如，日常生活中两个金属片的相撞，管道上小孔的
漏气，其中都有超声成分。需要说明的是，本书涉及的超声频率上限为GHz量
级，因为这是可以用经典力学处理的范围。频率高于GH:以上的为晶格振动，即
声子，一般固体中的声子频率可以达到101 3Hz。目前工业超声检测中常用的频率
范围是50kHz ^-20MHz，当然也有高达100MHz的，声显微镜中超声频率甚至高达
200MHz ^-2GHz。
    超声波的应用可分为功率超声和检测超声两大领域。功率超声是利用超声振
动形式的能量使物质的一些物理、化学和生物特性或状态发生改变，或者使这种
改变的过程加快的一门技术，是利用超声能量来对物质进行处理、加工。最常见
的频率范围从几千赫到几十千赫，而功率由几瓦到几万瓦。功率超声应用主要有
超声清洗、超声加工、超声塑料、金属焊接和超声金属成型等。超声检测技术是
利用超声来进行各种检验和测量的技术。广义地讲，超声检测包括超声工业检测
和超声医学检测。超声医学是研究超声波与生物组织(主要指人体组织)的相互
作用机理、规律及其应用的学科。本书涉及的是固体中的超声波，对应于工业中
的超声检测。这类检测大致可分为两类，一类是利用超声进行介质和部件内部缺
陷的探测，通常称为超声无损探测。声波在物理介质(如被检测材料或结构)中
传播时，通过被检测材料或结构内部存在的缺陷处，声波会改变原来的传播规
律，如产生折射、反射、散射或剧烈衰减等，通过分析这些规律的变化，就可以
建立缺陷(被检测物理量)与声波的幅度、相位、频率特性、声速、传播时间、
衰减特性等之间的相关关系，因而可定量地检测出材料中的缺陷，如气孔、裂
缝、夹杂等。另一类是利用待测的与介质特性有关的非声学量与某些描述介质声
学特性的超声量之间存在的关系，通过测定这些超声量来分析介质的特性，如可
通过测量超声量来得到材料的杨氏模量和泊松比等。