[发明专利]一种适用于脉冲强磁场下的超声回波测量装置

权利要求书

1.一种适用于脉冲强磁场下的超声回波测量装置，其特征在于，包括超声部件、处理部件、温控部件和磁场部件；

超声部件，包括脉冲射频发射件和两超声传感器，两超声传感器对应设置在待测样品一组正对的端面上，所述脉冲射频发射件用于根据处理部件发出的指令发射间隔时间为t_c的两段激励射频脉冲信号，其中一超声传感器用于接收该激励射频脉冲信号，向待测样品的一端面发射超声波信号，另一超声传感器用于测量超声回波信号并发送至处理部件；

处理部件，用于将各段激励下接收到的超声回波信号序列分解为多个脉冲段，并从中任意选取两个相邻的脉冲段，将其分别插入一长度为t_c的空信号，得到两个新的信号y1和y2；将信号y1和y2进行互相关运算得到新的信号g(t)，在0～2t_c时间范围内寻找信号g(t)的最大值所对应的时间τ_m；将两段激励下计算得到的时间τ_m与t_c作差取绝对值后，得到超声回波中相邻回波的时间间隔，并计算得到待测样品中的横向和纵向超声波的传播速度v_l和v_s；根据v_l和v_s计算得到待测样品的弹性性质，弹性性质包括体弹性模量、剪切模量、杨氏模量、泊松比、声学德拜温度、声学格律乃森系数和声学热导率；同时，还用于对多个脉冲段中相邻两脉冲段进行寻峰操作，找到所有相邻两脉冲段的幅值，并根据各相邻两脉冲段的幅值比值计算得到待测样品的超声衰减系数；

温控部件，用于根据测量需求对待测样品进行升温或降温；

磁场部件，用于根据测量需求为待测样品提供高至60T的强磁场。

2.根据权利要求1所述的适用于脉冲强磁场下的超声回波测量装置，其特征在于，所述脉冲射频发射件包括信号发生器和脉冲开关；

其中，所述信号发生器用于接收所述处理部件发出的控制指令，产生间隔时间为t_c的具有特定频率的两段射频信号；所述脉冲开关用于接收处理部件发出的调制指令，将各射频信号调制成特定频率f和时长的激励射频脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的适用于脉冲强磁场下的超声回波测量装置，其特征在于，在处理部件中，进行互相关运算为：

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