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超聲相控陣探頭是一種先進的無損檢測技術，它通過電子控制多個陣元的激勵信號，實現聲束的偏轉和聚焦。這種技術的核心在于利用時間延遲（延時）和相位控制，精確地調整每個陣元發射的超聲波，從而實現對聲束方向和焦點的動態控制。
一、聲束偏轉的原理
超聲相控陣探頭由多個陣元組成，每個陣元可以獨立發射和接收超聲波。當需要偏轉聲束時，系統會為每個陣元施加不同的延時。通過精確控制這些延時，可以使聲波在傳播過程中形成相位差，從而實現聲束的偏轉。
例如，當需要將聲束向左偏轉時，左側的陣元會比右側的陣元稍晚發射超聲波。這種時間上的差異會導致聲波在傳播過程中形成一個向左的相位差，從而使聲束向左偏轉。通過調整延時的大小，可以精確控制聲束的偏轉角度。
二、聲束聚焦的原理
聲束聚焦的實現依賴于動態延時控制。為了使聲束在特定深度聚焦，系統會根據聲波傳播的時間差，為每個陣元施加不同的延時。這些延時的設置使得聲波在到達目標深度時能夠同時到達并疊加，形成一個高能量的焦點。
例如，當需要在較遠的距離聚焦時，系統會為遠離焦點的陣元施加更長的延時，而靠近焦點的陣元則施加較短的延時。這樣，所有陣元發射的聲波在到達目標深度時能夠同步疊加，形成一個清晰的焦點。通過調整延時，可以動態改變焦點的位置，實現不同深度的聚焦。
三、電子控制的優勢
超聲相控陣探頭的電子控制方式具有顯著的優勢。首先，它能夠快速調整聲束的方向和焦點，無需移動探頭即可實現多角度、多深度的檢測。其次，電子控制提高了檢測的靈活性和效率，能夠適應復雜的檢測需求。此外，通過精確的時間延遲和相位控制，可以實現高分辨率的成像，提高檢測的精度和可靠性。