声束的形成
Odezva jakéhokoliv systému pro ultrazvukové testování je kombinací následujících faktorů: použitého snímače, typu použitého přístroje a jeho nastavení a akustických vlastností zkoušeného materiálu. Stejně jako je tomu u jakýchkoli jiných ultrazvukových snímačů pro nedestruktivní testování (NDT), odezvy produkované snímači phased array budou ovlivněny konstrukčními parametry snímače, jako je například frekvence, velikost a mechanický útlum, a parametry budicího impulzu, který aktivuje snímač.
Čtyři důležité parametry snímače mají velký počet vzájemně souvisejících účinků na výkon.
Frekvence – Jak již bylo uvedeno v předchozí kapitole, zkušební frekvence má významný vliv na délku blízkého pole a rozptyl paprsku. V praxi to znamená, že vyšší frekvence mohou zajistit lepší poměr signálu k šumu než nižší frekvence, neboť umožňují potenciálně ostřejší zaostřování, a tedy kompaktnější, více optimalizovaný ohniskový bod. Současně platí, že penetrace v jakémkoliv zkušebním materiálu bude klesat s frekvencí, protože při zvyšující se frekvenci dochází ke zvýšení útlumu materiálu. Oblasti použití zahrnující velmi dlouhé dráhy zvuku nebo zkoušené materiály s vysokým útlumem nebo rozptylem budou vyžadovat použití nižších frekvencí. Běžně používané sondy phased array pro průmyslové oblasti použití se dodávají s frekvencemi v rozmezí od 1 MHz do 15 MHz.
Velikost měniče – Pokud velikost jednotlivých měničů ve struktuře array klesá, zvyšuje se její schopnost natáčení svazku. Minimální velikost měniče u komerčních sond je z praktického hlediska obvykle přibližně 0,2 mm. Pokud je však velikost měniče menší než hodnota jednonásobku vlnové délky, dojde k vytvoření nežádoucích postranních laloků.
Počet měničů – S rostoucím počtem měničů ve struktuře array lze očekávat růst fyzického pokrytí sondy a její citlivosti, lepší schopnost zaostření a lepší schopnost natáčení. Současně platí, že využívání velkých struktur array se z důvodu složitosti systému a nákladů musí často vyvažovat.
Rozestup měničů (pitch) a apertura – Rozestup značí vzdálenost mezi jednotlivými měniči. Apertura je efektivní velikost měniče vysílajícího aktivační impulz, která se obvykle skládá ze skupiny jednotlivých měničů aktivovaných impulzem najednou (virtuální apertura). Aby bylo možné optimalizovat rozsah natáčení, musí být rozestup malý. Pro dosažení optimální citlivosti, minimálního nežádoucího rozptylu svazku a silného zaostření musí být apertura velká. Dnes používané přístroje phased array nejčastěji podporují fokální svazky s aperturami tvořenými až 16 prvky. Pokročilejší systémy umožňují vytvořit apertury s až 32, nebo dokonce 64 měniči.
Základní pojmy pro obecné pochopení svazku využívajícího technologii phased array lze shrnout následovně: Skupina měničů je odpálena naprogramovaným fokálním zákonem. Tím se vytvoří požadovaná apertura snímače a charakteristiky svazku.
