Ausbreitung von Ultraschall in streuenden Substanzen

Ultrasound back-scattering can only be described through scattering mechanisms, in which each single scattering process creates a local separation of the scattered and unscattered waves. In the work presented here the ultrasound propagation in a strong scattering medium is calculated using the most simple kind of scattering mechanism — the denned back-scatter — in which the energy of the multiple-scattered waves is not small enough to be neglected. The theoretically derived relations are comparable with the back scattering from steel probes.

Zusammenfassung

Ultraschall-Rückstreuungsmessungen lassen sich nur durch Streumechanismen beschreiben, die bei jedem einzelnen Streuprozeß eine örtliche Trennung der gestreuten und ungestreuten Welle bewirken. In der vorliegenden Arbeit wird mit dem einfachsten Streumechanismus dieser Art — der reinen Rückstreuung — die Ultraschallausbreitung in stark streuenden Substanzen berechnet, in denen die Energie der mehrfach gestreuten Wellen nicht mehr vernachlässigbar klein ist. Die theoretisch abgeleiteten Beziehungen werden mit Rückstreumessungen an Stahlproben verglichen.

Sommaire

La rétrodiffusion des ultrasons ne peut se décrire qu'au moyen d'un mécanisme capable de procurer, au cours de chaque processus élémentaire de diffusion, une séparation locale entre l'onde diffusée et l'onde incidente. Le plus simple des mécanismes de ce type est celui de la rétrodiffusion pure, à l'aide duquel on calcule ici la propagation d'une onde ultrasonore dans une substance si fortement diffusante qu'on ne peut plus négliger l'énergie des ondes ayant subi une diffusion multiple. Les conséquences théoriques qu'on a pu déduire d'un tel calcul sont comparées à des résultats expérimentaux provenant de mesures de rétrodiffusion effectuées sur des échantillons d'acier.