| 摘要 | 第1-7页 |
| Abstract | 第7-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-34页 |
| ·课题来源 | 第14页 |
| ·课题研究背景及意义 | 第14-16页 |
| ·超声换能器研究进展概述 | 第16-28页 |
| ·超声换能器的分类 | 第16-19页 |
| ·超声换能器的研究方法 | 第19-21页 |
| ·超声换能器的发展动态 | 第21-28页 |
| ·标准超声换能器的作用与研究现状 | 第28页 |
| ·超声功率测量与量值传递研究综述 | 第28-32页 |
| ·超声功率的测量原理与方法 | 第29-30页 |
| ·超声功率量值传递的意义与方法 | 第30-32页 |
| ·本文的主要内容 | 第32-33页 |
| ·本章小结 | 第33-34页 |
| 第二章 压电材料的相关理论与铌酸锂晶体的压电特性 | 第34-49页 |
| ·引言 | 第34页 |
| ·压电材料概述 | 第34-37页 |
| ·压电材料的发展 | 第34-36页 |
| ·几种典型单晶压电材料简介 | 第36-37页 |
| ·压电材料主要参数和压电方程 | 第37-43页 |
| ·力学参数 | 第38-40页 |
| ·电学参数 | 第40-41页 |
| ·压电方程和压电参数 | 第41-43页 |
| ·铌酸锂晶体结构与其压电特性 | 第43-47页 |
| ·铌酸锂晶体结构与对称性 | 第43-45页 |
| ·铌酸锂电弹常数矩阵 | 第45-47页 |
| ·本章小结 | 第47-49页 |
| 第三章 基于有限元法的换能器的设计 | 第49-66页 |
| ·ANSYS简介及在换能器设计中的应用 | 第49-50页 |
| ·压电换能器有限元法分析的理论基础 | 第50-51页 |
| ·ANSYS用于分析的理论基础 | 第51-52页 |
| ·ANSYS分析的基本过程 | 第52-55页 |
| ·基于有限元法的铌酸锂高频超声换能器的性能参数分析 | 第55-60页 |
| ·换能器振动模态研究 | 第60-65页 |
| ·本章小结 | 第65-66页 |
| 第四章 铌酸锂压电晶片的制备 | 第66-83页 |
| ·引言 | 第66页 |
| ·压电晶片的总体设计 | 第66-73页 |
| ·晶体的切割方式 | 第66-67页 |
| ·晶片尺寸确定 | 第67-72页 |
| ·电极层的构造与厚度 | 第72-73页 |
| ·铌酸锂单晶的生长与切割 | 第73-79页 |
| ·晶体的生长 | 第73-76页 |
| ·晶体的切割 | 第76页 |
| ·晶体的X射线衍射 | 第76-79页 |
| ·磁控溅射法制备金层电极 | 第79-81页 |
| ·磁控溅射工作原理 | 第79-80页 |
| ·磁控溅射技术优势 | 第80-81页 |
| ·实验装置与条件 | 第81页 |
| ·成品晶片的相关检测 | 第81-82页 |
| ·本章小结 | 第82-83页 |
| 第五章 标准换能器及匹配电路的研制 | 第83-104页 |
| ·引言 | 第83页 |
| ·换能器等效电路研究方法 | 第83-86页 |
| ·传输线等效电路 | 第83-84页 |
| ·Mason等效电路 | 第84-85页 |
| ·KLM等效电路 | 第85-86页 |
| ·标准换能器主体的设计 | 第86-87页 |
| ·换能器主要电学参数的测量 | 第87-98页 |
| ·换能器特征频率 | 第87-90页 |
| ·导纳圆图法 | 第90-94页 |
| ·测量设备与实验方法 | 第94-96页 |
| ·测量结果与讨论 | 第96-98页 |
| ·匹配电路的研究 | 第98-103页 |
| ·匹配原理 | 第98-99页 |
| ·静态匹配类型 | 第99-101页 |
| ·阻抗变换方法 | 第101-103页 |
| ·本章小结 | 第103-104页 |
| 第六章 换能器输出功率的测量 | 第104-137页 |
| ·引言 | 第104页 |
| ·辐射压力法测量原理 | 第104-105页 |
| ·测量原理 | 第104-105页 |
| ·力声转换系数 | 第105页 |
| ·辐射压力法超声功率测量装置 | 第105-109页 |
| ·基准装置系统构成概述 | 第105-106页 |
| ·消声水槽与反射靶的构造 | 第106-108页 |
| ·实验条件与操作步骤 | 第108-109页 |
| ·换能器辐射声导的确定与线性度表征 | 第109-119页 |
| ·实验内容与数据处理方法 | 第109-111页 |
| ·测量结果与讨论 | 第111-115页 |
| ·不同材料及切型Gr值比较 | 第115-119页 |
| ·换能器辐射声导稳定性考察 | 第119-123页 |
| ·实验内容与数据处理方法 | 第120页 |
| ·测量结果与讨论 | 第120-123页 |
| ·瓦级与毫瓦级基准装置测量结果比对 | 第123-126页 |
| ·比对目的 | 第123页 |
| ·实验内容与数据处理方法—t-检验法 | 第123-125页 |
| ·测量结果与讨论 | 第125-126页 |
| ·辐射压力法输出功率测量不确定度分析 | 第126-131页 |
| ·数学模型及灵敏系数 | 第126-127页 |
| ·标准不确定度分量的分析、计算 | 第127-131页 |
| ·合成标准不确定度与扩展不确定度 | 第131页 |
| ·辐射压力法GR的不确定度分析 | 第131-132页 |
| ·数学模型 | 第131页 |
| ·标准不确定度的分析、计算 | 第131-132页 |
| ·电学法测量辐射声导 | 第132-136页 |
| ·测量原理 | 第132-134页 |
| ·测量仪器与测量方法 | 第134-135页 |
| ·测量结果与误差分析 | 第135-136页 |
| ·本章小结 | 第136-137页 |
| 总结与展望 | 第137-140页 |
| 参考文献 | 第140-146页 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 | 第146-148页 |
| 致谢 | 第148-149页 |
| 附件 | 第149页 |