Асфандияров Ш.А., Цысарь С.А., Сапожников О.А. «Многоэлементный излучатель низкочастотного ультразвука для создания фокусированных акустических пучков высокой интенсивности в воздухе» Акустический журнал, 70, № 4, с. 622-635 (2024)

Исследованы акустические и электрические характеристики 128-элементного ультразвукового излучателя, разработанного для создания фокусированных акустических пучков высокой интенсивности в воздухе в диапазоне низких ультразвуковых частот. Для подавления паразитных дифракционных максимумов использовано спиральное расположение пьезоэлектрических элементов на сферической чаше. Рабочая частота излучения равна 35.5 кГц, диаметр источника и фокусное расстояние составляли около 50 см и намного превышали длину волны (порядка 1 см). Указанный выбор параметров позволил обеспечить эффективную фокусировку с локализацией волновой энергии в фокальной области малого размера и за счет этого достигнуть экстремально высоких уровней интенсивности ультразвука. Параметры ультразвукового поля изучены в рамках комбинированного подхода с использованием методов измерения акустической радиационной силы, действующей на конический отражатель, определения реальных граничных условий по измерению распределения амплитуды и фазы акустического давления микрофоном на плоскости перед источником и численного моделирования нелинейного распространения мощных волн на основе решения уравнения Вестервельта. Достигнутый уровень акустического давления составил 173 дБ при размере фокального пятна, соответствующем масштабу длины волны.