近日，朱新杰副教授团队在压电超声表面波换能器的结构散射抑制方面取得了最新研究进展。研究成果以“Investigation of a Piezoelectric Ultrasonic Surface Wave Transducer That Minimizes Structural Scattering”（DOI 10.1088/1361-6463/ad7ecc）为论文题目，在《Journal of Physics D: Applied Physics》学术期刊上公开发表。
该研究通过数值模拟与实验验证方法，采用具有正交槽结构和均匀匹配层的设计，提出了一种新型的压电超声表面波换能器，显著降低了结构散射的影响，大幅提升了缺陷检测的信噪比。
在该研究中，研究团队建立了超声表面波换能器的数值模型，系统分析了换能器的前后角度、匹配层及前楔形结构等参数对结构散射的影响。研究表明，当楔块后角设置在64°-68°、前角设置在65°-85°的范围内时，结构散射的声波幅度趋于稳定，减少了结构散射回波的干扰。实验结果验证了数值模拟的准确性，表面波换能器在检测焊接钢板中的ϕ8通孔时，信噪比达到了19.6dB，表现出优异的检测性能。
该成果为焊接结构的健康监测和缺陷检测提供了新的技术手段，并证明了通过优化换能器的结构设计能够有效减少多重散射回波，提高检测灵敏度和分辨率。研究成果不但是超声检测技术发展的有益补充，而且在航空航天、石油化工和核工业等领域的焊接结构健康监测有良好的应用前景。
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供稿：朱新杰
供图：张 洁
初审：石怀喜
复审：王 玥
终审：席宁山
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