基于互易性的各向异性非均匀散射介质超声回散测量信号补偿框架
应用物理
2026-05-22 v1
摘要
超声回散测量广泛用于微观结构表征。然而,在包含强各向异性和空间非均匀性材料中,由于距离相关的传输效应会遮蔽深度上真实的微观结构变化,回散信号的解释变得具有挑战性。本文提出一种针对来自对侧检验面的超声回散测量的交向补偿方法。该方法利用支配性厚度传输偏置应具有共同分量这一互易约束条件。我们采用基于锚点的拟合方法,在对数振幅域中估计共享的距离相关基线,然后用于补偿测量得到的回散剖面随深度的变化。该方法在两个含有宏区的 Ti--6Al--4V 样品上进行验证,其中传统的衰减补偿方法被证明无法一致地调和对侧面回散剖面。在六组对侧信号对中,所提方法将方向性不匹配剖面的均值标准差从 0.367 降至 0.120,将均值拟合梯度从 0.171 降至 0.0067,优于传统衰减补偿。这些结果表明,互易性补偿可在保留局部方向相关散射变化的同时,减少与传输相关的偏置,为非均匀各向异性材料的回散分析提供了实用的信号归一化框架。
引用
@article{arxiv.2605.22024,
title = {A Reciprocity-Based Signal Compensation Framework for Ultrasonic Backscatter Measurements in Heterogeneous Scattering Media},
author = {Wei Yi Yeoh and Bo Lan and Michael J. S. Lowe},
journal= {arXiv preprint arXiv:2605.22024},
year = {2026}
}
备注
16 pages, 10 figures, 4 tables