脈沖波聲場(chǎng)的計(jì)算方法：首先通過(guò)傅里葉變換將輻射面上的脈沖波函數(shù)表示為許多單頻波的疊加，即求出脈沖波的頻譜，將其代入基爾霍夫積分，求出場(chǎng)中包含有各頻率成分的頻譜函數(shù)分布；然后對(duì)頻譜函數(shù)分布進(jìn)行逆傅里葉變換，便得到時(shí)域脈沖波的場(chǎng)分布。

寬脈沖探頭發(fā)射的超聲波在聲束軸線(xiàn)上聲壓分布接近于連續(xù)激勵(lì)的情況。對(duì)于窄脈沖，原則上不能按照連續(xù)波導(dǎo)出的公式進(jìn)行計(jì)算，而應(yīng)該求出所包含的每一諧波的近場(chǎng)長(zhǎng)度和半擴(kuò)散角，然后求其合成的結(jié)果。如圖1-11所示，高頻成分的近場(chǎng)長(zhǎng)，低頻成分則相反。由于各不同頻率諧波的聲壓疊加時(shí)，峰谷值互相抵消，因此合成聲壓在近場(chǎng)的分布趨于均勻。

此外，脈沖寬度對(duì)超聲脈沖的聲壓-距離特性有一定影響。脈沖越窄，聲壓-距離特性曲線(xiàn)越平坦。與此類(lèi)似，凡是有干涉現(xiàn)象時(shí)(例如橫波探測(cè)矩形槽時(shí))，使用窄脈沖都能減少干涉現(xiàn)象的影響。

對(duì)于窄脈沖，還要注意不同頻率諧波成分的擴(kuò)散角。高頻諧波成分?jǐn)U散角小，低頻諧波成分?jǐn)U散角大。在遠(yuǎn)場(chǎng)軸線(xiàn)上，脈沖形狀與發(fā)射脈沖基本相同，而在偏離軸線(xiàn)的區(qū)域，由于上述頻率成分的變化，會(huì)使得脈沖形狀產(chǎn)生畸變。

圖1-11窄脈沖探頭聲束軸線(xiàn)上各諧波成分的理論聲壓分布曲線(xiàn)

超聲波在材料中傳播時(shí)的衰減與頻率有關(guān)，對(duì)于多晶金屬材料，瑞利散射情況下的衰減系數(shù)與頻率的四次方成正比，此時(shí)由于高頻諧波衰減非常嚴(yán)重，因此，在材料中傳播的窄脈沖信號(hào)的頻率組成會(huì)發(fā)生變化，因而脈沖形狀也要變化。

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