复合材料形成的超材料柱体在空气中的声聚焦效应

• 作者: 吴煜鹏 唐帅 甄文祥 秦佳杰 韩建宁
• 来源期刊: 测试科学与仪器
• 学科: 物理学
• 关键词: 声聚焦效应 声学异向介质 超材料柱 多极聚焦现象
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 页码范围: 300-306
• 页数: 7页
• 分类号: O422
• 字数: 997字
• 语种: 英文
• DOI: 10.3969/j.issn.1674-8042.2017.03.015

摘要

基于超材料的声聚焦效应在医学、声学、信号检测等领域具有广泛的应用前景.本文设计了一种用于声学聚焦效应的声学超材料柱体,它是一个特殊的圆柱形声学超材料,其结构由三层复合材料(硅溶胶、软木和流体橡胶)形成.当声波在空气中传播遇到这个超材料时,就会在超材料中产生特殊的聚焦现象.通过对这些奇怪的现象进行理论分析和研究,结果表明,当入射声波的频率增加时,聚焦极点外侧的外围带的数量会周期性地增加.此外,有大量的多极聚焦现象会在高频声波中入射时出现.理论分析和实验模拟表明,这种声学超材料的设计是成功的,可用于声学通信和测试等领域.