Abstract
本研究主要在於利用截面集總處理技術 (Facet Ensemble Approach)，發展二維陣列超音波計算機模組，來描述超音波從任意表面散射的行為，結合現有的超音波換能器模組，提供完整的軟體模擬系統，用來評估陣列參數變化及訊號處理演算法對系統影像的影響，用以輔助系統之設計，並對超音波散射現象有更清晰的描繪。由於有許多因素會影響系統性能，因此系統在製造之前，都需要經過一套嚴謹的評估程序，一個周全的計算機輔助模擬軟體，將有助於系統架構的規劃、規格的訂定、以縮短發展時程，減少試誤過程的研發經費。而本篇研究的目的即在於發展一個二維的超音波計算機模組，特別著重在非破壞檢測應用上。超音波陣列的使用，結合開口合成聚焦技術(Synthetic Aperture Focusing Technique) 在非破壞檢測中被認為對缺陷特性的瞭解，具有極佳的潛力。本文敘述超音波從任意表面反射的情形，進而推導反射訊號封閉形式解析解，並以截面集總法，將每一個反射體以平面切塊表示，並用線性理論將散射模組和既有的換能器模組結合起來。最後、將原用於線性陣列的截面集總技術做一些修改，應用在二維陣列呈現試件立體影象。此模組所顯示的模擬結果，符合物理現象與實驗結果，並可針對陣列設計和影像策略提供一些建議。