一种基于变换声学的环形声波聚焦透镜制造技术

本发明专利技术公开了一种基于变换声学的环形声波聚焦透镜，包括按层排布在物体外侧的多个声学超材料单元；所述的多个声学超材料单元按层排布，且外层的多个声学超材料单元按照环形分布，形成声波聚焦透镜；所述的声学超材料单元为X型固体结构；X型固体结构的等效质量密度和弹性模量呈各向异性分布。本发明专利技术基于变换声学理论，通过多个声学超材料单元在物体的外侧按层排布成环形声波聚焦透镜，以及通过X型固体结构的声学超材料单元的设置，当声波入射到装置内部时，改变声波的传播路径，使得声波在障碍物另一侧形成聚焦；该装置实现声波可避障和隐藏物体。隐藏物体。隐藏物体。

【技术实现步骤摘要】
一种基于变换声学的环形声波聚焦透镜


[0001]本专利技术涉及声学超材料的声波聚焦领域，具体涉及一种基于变换声学的环形声波聚焦透镜。

技术介绍

[0002]声学超材料是一种新型人工复合材料，由人为设计的特殊单元结构组成，具有很多自然界材料不具备的超常物理特性。通过对这些特性不断地开发利用，人们突破了以往对声学材料研究的局限性，声学材料的应用领域将不断扩展，为声学器件的设计和应用提供新的思路。
[0003]基于声学超材料的声波聚焦技术在许多领域有着广泛的应用。例如在生物医学领域，根据声学超材料的亚波长特性，将声学器件进一步优化，精简结构，提高集成度。根据这一特性制成的超声显微镜成本低、安装难度小。声波聚焦技术的研究为生物医学成像开辟了新的领域，在生物医学检验中具有广泛的应用。
[0004]目前，基于声学超材料的声波聚焦方式有两种。一种是通过实现负折射率，共振机制是实现的基础，根据这种方法制作的声透镜聚焦频率很小，并且声波波长和声透镜的尺寸之间必须是可比拟的，如果出现频率很低的情况，声透镜的尺寸则会特别大。另外一种则是通过改变声透镜本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于变换声学的环形声波聚焦透镜，包括按层排布在物体外侧的多个声学超材料单元；其特征在于：所述的多个声学超材料单元按层排布，且外层的多个声学超材料单元按照环形分布，形成声波聚焦透镜；所述的声学超材料单元为X型超材料固体结构；X型超材料固体结构的等效质量密度和弹性模量呈各向异性分布。2.根据权利要求1所述的一种基于变换声学的环形声波聚焦透镜，其特征在于：所述的X型超材料固体结构的等效质量密度和弹性模量分布为：其中，B表示弹性模量，B
‑1为B的倒数，B
b
为介质的模量，为介质模量的倒数；ρ
φ
为角方向质量密度，ρ
r
为径向方向上的质量密度；r
i
为媒质内半径，r为超材料单元所围成的半径，r
o
为媒质外半径，上式中，r
i
、r、r
o
需满足r
i
＜r＜r
o
的条件。3.根据权利要求1所述的一种基于变换声学的环形声波聚焦透镜，其特征在于：所述的X型超材料固体结构的中心为空心的正方形结构，正方形的四角处设置有沿对角线向外延伸的四条边，使得X型超材料固体结构形成旋转对称结构。4.根据权利要求1或2或3所述的一种基于变换声学...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋刚永，仇俊杰，吴丹，曹苏群，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：