Thin Fresnel zone plate lenses for focusing underwater sound

波带板 不透明度 光学 衍射 材料科学 菲涅耳区 镜头(地质) 瑞利散射 声阻抗 水下 声学 物理 超声波传感器 地质学 海洋学
作者
David C. Calvo,Abel L. Thangawng,Michael Nicholas,Christopher N. Layman
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:107 (1) 被引量:88
标识
DOI:10.1063/1.4926607
摘要

A Fresnel zone plate (FZP) lens of the Soret type creates a focus by constructive interference of waves diffracted through open annular zones in an opaque screen. For underwater sound below MHz frequencies, a large FZP that blocks sound using high-impedance, dense materials would have practical disadvantages. We experimentally and numerically investigate an alternative approach of creating a FZP with thin (0.4λ) acoustically opaque zones made of soft silicone rubber foam attached to a thin (0.1λ) transparent rubber substrate. An ultra-thin (0.0068λ) FZP that achieves higher gain is also proposed and simulated which uses low-volume fraction, bubble-like resonant air ring cavities to construct opaque zones. Laboratory measurements at 200 kHz indicate that the rubber foam can be accurately modeled as a lossy fluid with an acoustic impedance approximately 1/10 that of water. Measured focal gains up to 20 dB agree with theoretical predictions for normal and oblique incidence. The measured focal radius of 0.68λ (peak-to-null) agrees with the Rayleigh diffraction limit prediction of 0.61 λ/NA (NA = 0.88) for a low-aberration lens.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
SciGPT应助bobo采纳,获得10
刚刚
刚刚
完美世界应助ccccd采纳,获得10
刚刚
1秒前
xiaoxiao完成签到,获得积分10
2秒前
SRY发布了新的文献求助10
2秒前
迷了路的猫完成签到,获得积分10
3秒前
烟花应助胡立杰采纳,获得10
3秒前
琂当归完成签到,获得积分10
3秒前
小药丸包饺子应助Oil采纳,获得10
4秒前
刘硕发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
种太阳完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
浪子发布了新的文献求助20
5秒前
帅气的机器猫完成签到,获得积分10
5秒前
怕黑的班完成签到,获得积分10
6秒前
蜡笔小新新完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
ykiiii完成签到,获得积分10
9秒前
忙碌的数学人完成签到,获得积分10
9秒前
张玲梅发布了新的文献求助10
9秒前
在水一方应助沉默的尔槐采纳,获得10
10秒前
豆子完成签到,获得积分10
10秒前
DQ完成签到,获得积分10
10秒前
自觉汽车完成签到,获得积分10
10秒前
xlogeman完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
zyz完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
南回完成签到,获得积分10
11秒前
迷迭香发布了新的文献求助10
12秒前
勇闯SCI一区完成签到,获得积分10
12秒前
阿强完成签到,获得积分10
12秒前
初七完成签到 ,获得积分10
12秒前
向阳发布了新的文献求助10
12秒前
xlogeman发布了新的文献求助10
13秒前
清新王老吉完成签到,获得积分10
13秒前
tiko完成签到,获得积分10
13秒前
Lu完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Comprehensive Toxicology Fourth Edition 24000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
TOWARD A HISTORY OF THE PALEOZOIC ASTEROIDEA (ECHINODERMATA) 1000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
World Nuclear Fuel Report: Global Scenarios for Demand and Supply Availability 2025-2040 800
The Social Work Ethics Casebook(2nd,Frederic G. R) 600
Handbook of Social and Emotional Learning 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5118837
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4324693
关于积分的说明 13473527
捐赠科研通 4157793
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2278607
邀请新用户注册赠送积分活动 1280375
关于科研通互助平台的介绍 1219167