声波时间反转法对有限大小散射体聚焦与探测的理论和方法研究

本项目主要研究当媒质中有散射体存在时，其时间反转前的散射声场和时间反转后的聚焦声场特性与散射体大小、形状及材质等参数之间的关系，进而寻求时间反转方法对有限大小散射体进行探测的方法与途径。项目中对不同形状的散射体位于均匀无界液体和均匀无界固体中的时间反转过程进行了理论、数值和实验研究。理论和数值研究中注重研究这些散射体在时间反转前的散射声场特性及时间反转后的聚焦声场特性，分析时间反转聚焦增益、换能器参数及聚焦声场的焦斑大小等与散射体大小之间的关系，并分析散射体的大小、形状和材质等参数的变化对这些特性的影响。实验上，通过时间反转的迭代处理对液体或固体中的散射体进行识别，分析对不同形状、不同大小和不同材质的散射体分别需要迭代多少次才能达到识别的目的，分析迭代次数和识别结果与散射体这些参数之间的关系。结合理论、数值计算及实验结果，总结用时间反转法对有限大小散射体进行探测的可能性及方法和途径。