第3章
探头

探头的性能是影响检测系统性能的重要因素之一，其结构设计决定了探头的规格、声波透入材料的控制方式，以及发射和接收的性能。

符合检测要求的探头类型有很多，应根据检测需要及检测设备选择最适合的探头。探头类型主要有单晶探头、双晶探头、相控阵探头等。

常规单晶探头主要由压电晶片、保护膜、吸收块、电缆接头、延迟块（或楔块）和外壳等组成。纵波单晶直探头内部结构如图3-1所示。

相控阵线阵探头是在探头长度方向上将晶片切割出若干阵元，结构如图3-2所示，除了连接形式，基本上和单晶探头相同。制作相控阵探头时，首先将单个矩形晶片封装在背衬材料上，然后用金刚石切割机切出和压电材料等厚的切口，再用阻尼材料填补这些切口，以防止串扰。根据晶片频率（压电材料厚度）计算晶片宽度和间距，以获得最佳性能。将多接触点连接器焊接在制备好的压电晶片截面上，与晶片外面相连接。对于大多数领域，晶片宽度约为超声波在该材料中波长的一半。垂直于扫查面的晶片长度，通常为10～15mm。由于将电极安装在这么小的阵元上比较困难，因此其连接方式与印制电路类似，装在柔性背衬上。如图3-2所示，沿边缘预制很多接触点，将一个与之匹配的多芯插头安装在晶片两面凸出的接触针上。同时激发多元阵列的所有阵元发射纵波，其效果与单个完整晶片相似。