臧 雨 宸

(1.中国科学院声学研究所，北京 100190； 2.中国科学院大学，北京 100049)

0 引 言

当声波在流体介质中传播时，经常会遇到密度或者声速空间分布不均匀的情况，此时声波的传播路径会发生改变，这种现象称为声波的散射．在声散射问题中，将散射声场定义为空间内总声场与入射声场的差．声散射是检测声学和生物医学超声等的重要理论基础，因而一直受到研究者的广泛重视．关于规则物体，如柱和球等对平面波的散射问题已经有了相当成熟的理论结果[1-10]，并且得到大量的实验验证[11-17]．这些结果为实际中运动目标的识别以及缺陷的定位等提供了必要的理论依据，促进了相关声学检测技术的发展．

目前对于声散射的研究，基本都含有一个假设，即散射体是固定在声场中的．对于物体而言，只有对其施加一定的外力与声波在其表面的作用力相抵消才能保证其固定不动[18]．在实际的粒子声学操纵中，特别是利用声学镊子进行血管内的药物输送过程中，由于声学镊子的非介入式特征，使得这一条件很难得到满足．当不存在这样的外力时，靶向粒子在声波的作用下必将发生前后振动，进而向外辐射声波．此时，散射体可以看成声场中的一个次级声源，在考虑散射波时应当计入其贡献．本文以无限长的准刚性圆柱为例，研究其在可自由移动的情况下对于入射平面波的散射声场特性．需要指出的是，这里的“准刚性”是指其材料特性阻……