浅谈超声波的六大吸收衰减机制
时间：2014-06-16 阅读：1972
有许多因素可以导致吸收衰减，它既与超声特性有关，也与媒质的微观结构有关。吸收衰减的数值也反映了媒质的特性。吸收机制的探讨也一直是人们关注的课题。
1、热传导吸收
在均匀的弹性媒质中，超声波的传播使得媒质出现交替的疏密变化，也就是说这使得物体的状态发生了变化。受压缩的稠密媒质将会发生温升，而受拉的疏松媒质温度下降。这种温差的丰了在，使媒质的疏密质点间出现热量传导，从而导致波动声能量的损耗。这就是热传导吸收。
2、粘滞吸收
由于弹性媒质具有粘滞性，故由超声波引起的质点振动，将受到质点间存在的粘滞阻力的作用，即受到内摩擦力的作用。这将导致部分声能转变为热能。这就是粘滞吸收。
3、驰豫吸收
媒质的驰豫过程实际是媒质分子的内能与分子平移能的相互转换过程。分子从超声波的振动能理中取得了平移能，把声能转变成无规的热运动，消耗了声能，这就是驰豫吸收。
4、相对运动吸收
超声波传播时，还存在声辐射力作用，这就是一种静压力。它作用在声特性阻抗变化的界面上时，可以使界面发生移动。也就是说，这将使声特性阻阬的媒质产生相对运动。从而吸收的声能，这称为相对运动吸收。
5、汽泡吸收
超过空化阈值的高强度超声波在流体媒质中传播时，将导致空化效应发生，产生出许多汽泡，这就造成媒质产生新的扰，从而吸收了超声能量。
6、滞后作用吸收
在非常粘滞的媒质中，当声波的频率高于豫驰频率时，将有一种过量吸收与每周期内的恒定的能量损耗相对应，这种吸收称为滞后作用吸收。
由于声波波阵面的扩展而导致声能的失散，或者由于声场的固有分布而导致的声能变化，通常可以加以修正的。也不会导致声能转变为热能。而吸收衰减成因要复杂的多，不同的媒质主要起作用的机制也不尽相同。对于生物媒质所形成的吸收衰减，更比非生物媒复杂的多，进一步的研究将会给医学超声诊断、治疗提供理论根据。