超声学的发展历史

超声波的研究和发展与超声波在介质中的产生和接收的研究密切相关。超声波空气哨最早是在1883年制成的，随后出现了空气哨、哨子、液体哨等各种机械超声波发生器(也称换能器)。这种换能器由于成本低廉，经过不断改进，在流体介质的超声处理技术中仍被广泛使用。

20世纪初，电子学的发展使人们能够利用某些材料的压电效应和磁致伸缩效应制作各种机电换能器。1917年，法国物理学家朗之万用天然压电应时制作了一个夹层超声换能器，并用它来探测海底的潜艇。随着超声在军事和国民经济领域应用的不断发展，出现了超声功率更高的磁致伸缩换能器和各种不同用途的超声换能器，如电换能器、电磁换能器和静电换能器。

随着材料科学的发展，应用最广泛的压电换能器已经从天然压电晶体发展到机电耦合系数高、价格低、性能好的压电陶瓷、人工压电单晶、压电半导体和塑料压电薄膜。产生和检测超声波的频率也从几十千赫增加到几千兆赫。产生和接收的波型也从简单的纵波扩展到横波、扭转波、弯曲波、表面波等。例如，频率从几十兆赫到几千兆赫的微表面波已经成功地用于雷达、电子通信和成像技术。

近年来，为了满足材料结构等基础研究的需要，超声波的产生和接收仍在向更高的频率发展(10 & amp；sup 1；& ampsup2Hector above)开发。比如可以直接在介质端面蒸镀或溅射压电薄膜或磁致伸缩铁磁薄膜，可以获得几百MHz到几万MHz的超声波；利用凹面微波谐振腔，在应时棒中可以获得数万兆赫的超声波。此外，通过热脉冲、半导体雪崩、超导结和光子与声子之间的相互作用，可以产生或接收更高频率的超声波。