當探頭的壓電晶片較薄時，從晶片正面和背面激發出的脈沖波將會發生干涉現象。為了獲得寬頻帶的激發波，需要盡可能避免這種干涉現象。圖4-10a所示為一個傳統的超聲波探頭，其壓電應力hD(x)沿探頭長度方向保持恒定，在探頭晶片末端壓電應力發生突變。其壓電應力梯度可以用 函數表示，由此產生的頻譜是常規的正弦調制譜。Mitchell提出了一種方法來減弱壓電晶片背面激發出的脈沖波，進而獲得寬頻帶的脈沖波。采用一種特殊的壓電晶片，該晶片的壓電應力hD(x)不是常數，而是沿晶片厚度方向具有一定的梯度，如圖4-10b所示?？梢钥闯?，所產生的頻譜明顯加寬了。圖4-10c所示探頭的后表面設計成內凹的形狀，能夠使壓電應力得到擴展，使壓電應力的變化比較平緩，同理具有這種壓電應力特性的探頭也能夠得到較寬的頻譜。

改變探頭晶片厚度及晶片與背襯材料阻抗匹配情況也可以改善發射信號的頻帶寬度，如圖4-11所示[8]。圖中所示的三種探頭都是為了產生出寬頻帶超聲波而設計的，主要設計思想都是要盡可能減少來自探頭背面的反射脈沖。其中，圖4-11a對應信號及頻譜來自具有較厚晶片的探頭，且晶片與其背面介質匹配良好，探頭晶片前后表面的反射波能夠從時域上加以區分。圖4-11b中，通過采用一種與探頭晶片具有相似物理特性的材料作為背面介質而獲得兩者阻抗之間的良好匹配，但晶片不是很厚，產生的超聲波頻譜沒有圖4-11a中的寬，且高頻部分形狀不規則。對于壓電陶瓷晶片來說，與其匹配的材料可以是一種無磁性的塊體陶瓷，探頭結構如圖4-12所示。圖4-11c對應的波形及其頻譜來源于Kazhis和Lukoshevichyus設計的探頭，如圖4-13所示。他們利用一種非標準化的方法使探頭內部電場發生扭曲，從而減少甚至避免來自探頭背面的反射脈沖。這種探頭所產生的超聲波頻帶范圍非常寬。

探頭頻帶對分辨力、盲區大小以及靈敏度等都有影響，需要慎重選擇。通常，寬頻帶探頭具有脈沖寬度較小、盲區小、深度分辨力好等優點，但靈敏度較低；反之，窄頻帶探頭對應的脈沖寬度較寬、盲區大、深度分辨力差，但靈敏度高、穿透力強。

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