孙天希，白在桥，刘志国，熊 俊

（北京师范大学a.核科学与技术学院；b.物理学系，北京100875）

1 引 言

超声波技术被广泛地应用于工业探伤、材料分析、海洋探测与导航、医学治疗与成像等领域［1-4］.超声探头发射的能量具有较强的指向性（指向性是指超声波探头发射的超声束扩散角的大小，扩散角越小，则指向性越好，对目标定位的准确性越高）.超声波的扩散角是重要的参量，它决定着超声波应用过程的具体设计方案.超声波的扩散角与超声发射探头的几何尺寸和波长有直接的关系，一般情况，波长越小，频率越高，扩散角越小；超声波源的尺寸越大，扩散角越小.为了更好利用超声波，要对超声波的扩散角进行表征.在现设的大学物理实验课和实际应用中，都采用利用超声波探头测量某个小孔对应的反射波的方法来测量超声波的扩散角.利用“小孔三点反射法”测量超声波扩散角时，测量值会受到小孔尺寸等因素的影响，另外，这种利用小孔反射的测量方法，反射波信号弱，从而也会带来较大的实验误差.为了消除小孔尺寸的影响，文献［5］提出了利用小孔扫描超声波束横截面的多点扫描测量方法，给出了消除小孔尺寸影响的定量公式，得到了较好的结果.但是，文献［5］没有克服小孔反射测量方法中小孔反射波信号弱这一弊端，这是因为：小孔反射回波的强度随着小孔尺寸的增加而增强，虽然文献［5］给出了对小孔尺寸影响进行校正的理论……