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序言1

第一章 引言 应崇福1

1.1 超声学概述1

1.2 超声的可用特点4

第二章 弹性介质中的声波 应崇福8

2.1 概述8

2.2 弹性介质中的作用力和形变9

2.2.1 作用力：应力10

2.2.2 形变：应变13

2.2.3 应力与应变的关系：弹性常数18

2.3.1 质点的运动方程24

2.3 弹性介质中的质点运动方程和声波24

2.3.2 能量守恒定理与功率流密度矢量25

2.3.3 波动和声波27

2.4 不同类型介质空间中的几种声波33

2.4.1 体声波34

2.4.2 表面声波和界面声波40

2.4.3 遵导声波46

2.5 各向同性介质内体声波的一些基本传播特性56

2.5.1 平面体声波在两个半无限大各向同性介质间平面界面的反射和折射56

2.5.2 体声波的散射69

2.5.3 体声波的吸收74

附录2-1 一些单晶材料的弹性劲度Cqr和多晶或非晶材料的拉梅常数λ，μ84

附录2-3 一些流体的声速和密度85

附录2-2 一些多晶或非晶固体材料中室温下的声速和密度85

参考书目86

第三章 超声的产生和接收 应崇福87

3.1 概述87

3.2 产生和接收超声的一些常用方法89

3.2.1 可逆超声换能器89

3.2.2 非可逆的一些产生方法99

3.2.3 非可逆的一些接收方法100

3.3 压电换能器109

3.3.1 超声换能器所用压电材料和它们的特征常数109

3.3.2 压电元件的振动模式117

3.3.3 压电换能器的等效电路118

3.3.4 对压电换能器性能的控制130

附录3-1 几种较常用压电材料的特征常数133

参考书目135

第四章 检测超声 李明轩136

4.1 概述136

4.2 检测超声压电换能器139

4.2.1 暂态换能特性的讨论140

4.2.2 应电压和首次波幅度比154

4.2.3 换能器辐射声场特性的讨论158

4.2.4 换能器的特性测量162

4.3 超声无损探伤163

4.3.1 引言163

4.3.2 主动式超声波探伤164

4.3.3 被动式声发射检测208

4.3.4 振动检测法220

4.4 介质声学量的测量及介质特性分析231

4.4.1 介质声学量的测量231

4.4.2 固体介质的特性分析237

4.4.3 岩体特性的分析242

4.4.4 流体介质特性分析245

4.5 超声工程测量249

4.5.1 厚度与液位的超声测量249

4.5.2 流速和流量的超声测量251

4.5.3 温度的超声测量252

参考书目253

第五章 医学超声 周静华254

5.1 概述254

5.2 超声在生物组织中的传播255

5.2.1 引言255

5.2.2 反射与折射257

5.2.3 声散射259

5.2.4 声衰减266

5.2.5 频散272

5.2.6 非线性273

5.2.7 多普勒效应275

5.3 用于超声诊断的换能器278

5.3.1 对超声诊断换能器的基本要求278

5.3.2 聚集换能器的声场特性283

5.3.3 电子聚集方法286

5.3.4 声束扫描288

5.4 几种超声信息显示方法290

5.4.1 A型显示290

5.4.2 M型显示291

5.4.3 多普勒血流显示293

5.4.4 二维图像显示294

5.4.5 三维图像显示294

5.4.6 定量图像显示294

5.4.7 彩色编码显示295

5.4.8 直方图显示295

5.5.1 引言296

5.5 超声成像方法296

5.5.2 B型成像(B扫描)299

5.5.3 C型成像(C扫描)与F型成像(F扫描)307

5.5.4 超声CT像成308

5.5.5 合成孔径成像314

5.5.6 声全息成像317

5.5.7 多普勒成像319

5.6 超声组织辨认322

5.6.1 引言322

5.6.2 参量估算322

5.6.3 结构特征329

5.6.4 动态特征329

5.7.1 超声的生物效应330

5.7 超声的生物效应及其应用330

5.7.2 超声诊断的安全阈值333

5.7.3 超声剂量学333

5.7.4 超声治疗334

5.8 结束语337

参考书目337

第六章 声表面波 汪承灏338

6.1 概述338

6.2 声表面波的传播340

6.2.1 各向异性介质(晶体)340

6.2.2 各向同性介质342

6.2.3 压电介质347

6.2.4 表面覆盖薄层介质352

6.2.5 各向异性介质(包括压电介质)声表面波的一些特性356

6.3 声表面波的激发，叉指换能器359

6.3.1 声表面波的产生方法359

6.3.2 压电晶体表面激发的一般分析362

6.3.3 叉指换能器380

6.4 声表面波表面结构393

6.4.1 波导393

6.4.2 条带耦合器400

6.4.3 反射栅阵408

6.5 声表面波器件418

6.5.1 叉指换能器作横向滤波器，加权技术419

6.5.2 声表面波器件的二阶效应426

6.5.3 声表面波器件用的材料430

6.5.4 延迟线436

6.5.5 延迟线振荡器439

6.5.6 谐振器441

6.5.7 带通滤波器444

6.5.8 脉冲压缩滤波器448

6.5.9 卷积器451

6.5.10 声表面波系统454

参考书目455

第七章 功率超声 林仲茂、史国宝456

7.1 概述456

7.2 电声型功率超声产生系统457

7.2.1 功率超声换能器458

7.2.2 超声变幅杆、聚能器和振动方向变换器482

7.3 流体动力式发生器495

7.3.1 气流式共振腔哨495

7.3.2 气流式旋笛500

7.3.3 液哨--簧片哨502

7.3.4 气液式发生器--旋涡哨504

7.3.5 圆板哨505

7.3.6 流体动力式发生器现状和展望506

7.4 功率超声的空化现象507

7.4.1 液体的强度507

7.4.2 空化阈508

7.4.3 气泡的运动510

7.4.4 气泡闭合时所产生激波的强度511

7.5 功率超声的主要应用及其作用机理513

7.5.1 超声清洗513

7.5.2 超声搪锡515

7.5.3 超声节能516

7.5.4 超声粉碎516

7.5.5 超声焊接517

7.5.6 超声加工518

7.5.7 超声金属成型519

7.5.8 超声雾化520

7.5.9 声和超声悬浮技术及应用521

7.5.10 其它一些应用522

7.6 功率超声的测量523

7.6.1 声场中的辐射力524

7.6.2 声强和声功率的测量524

7.6.3 空化强度的测量526

参考书目527

第八章 高频超声 施仲坚528

8.1 概述528

8.2 晶体的结构与特性530

8.2.1 晶体结构的几何特性530

8.2.2对称元531

8.2.3 生成元与诱导元532

8.2.4 倒格子矢与倒易空间536

8.2.5 晶体32点群的特性537

8.2.6 固体热力学541

8.3 点阵波与声子545

8.3.1 单原子链动力学545

8.3.2 双原子链动力学548

8.3.3 三维点阵动力学549

8.3.4 声子550

8.4 高频超声的产生与接收552

8.4.1 压电法552

8.4.2 磁致伸缩法556

8.4.3 热脉冲法557

8.4.4 超导结法557

8.4.5 其他方法559

8.4.6 薄膜压电换能器560

8.5 高频超声与物质微观结构的相互作用562

8.5.1 高频超声与点阵振动的相互作用562

8.5.2 高频超声与位错的相互作用565

8.5.3 固体中声子与自旋的相互作用567

8.5.4 固体中声子与电子的相互作用569

8.5.5 声子与光子的相互作用570

8.5.6 声子与声子的相互作用572

8.6 高频超声的应用573

8.6.1 高频超声体波器件573

8.6.2 声子回波577

8.6.3 旋声性579

8.6.4 微波超声在研究固体物理中的应用580