應用於超聲波換能器之聲子晶體波導研究

超聲波換能器可發射徹體波到待測物的內部，經接收反射訊號可進行訊號分析檢測物體內部之性質，可以掃描方式獲得整個測量面以下之資訊，常被應用在工業、醫療、農業等領域。工業應用中。在一些狹窄、高溫、高腐蝕等特別的環境中，換能器無法直接置入接觸待測物。而針對這些特別的限制，近來則引入了聲波波導將聲波傳遞到待測物進行量測。但在波導中徹體波會轉換成導波模態，因此檢測時會有許多雜散訊號的干擾，而且常用的相位陣列式換能器也無法透過傳統的波導進行掃描。聲子晶體為人造的週期性材料，聲波在其中傳播具有頻隙及非等向性之特性，可被應用作濾波器、共振腔及超透鏡。而經由適當的設計可強化非等向波傳，使聲波傳遞出現自對準之現象。因此聲子晶體被提議作為配合超聲波換能器之波導，可抑制波導中模態轉換。本計畫即針對利用聲子晶體作為波導結構進行研究。設計製作可控制縱波及橫波能量速度方向之聲子晶體，用以結合在陣列式換能器。藉由控制波導內之波傳模態，陣列式換能器所發射之超聲波通過波導後將仍可進行掃描檢測。研究方法包含數值分析模擬、試體設計與製作、實驗量測等部分。研究的結果可望被工業中之非破壞檢測使用，並可探討醫用超聲波之應用。

系統編號:PB10607-1030
原計畫編號:MOST106-2221-E182-032