1.一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,包括依次同轴连接的圆锥形波导管(1)和圆柱形波导管(2),圆锥形波导管(1)和圆柱形波导管(2)内填充流体介质;圆锥形波导管(1)的大端与产生超声波的超声换能器接触,用于超声波的约束和能量聚焦;圆柱形波导管(2)一端与圆锥形波导管(1)的小端连接,另一端与超声波的作用介质接触,用于形成平面波并输出;
圆柱形波导管(2)的半径a的取值范围为,
其中,c0为流体介质中的声速,f超声波的频率;
圆锥形波导管(2)的高度H的取值由如下公式得到,
其中,θ为满足流体介质和空气间全反射要求的入射角;a为圆柱形波导管(2)的半径,即小端半径;b为大端半径。
2.根据权利要求1所述的一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,圆锥形波导管(1)的大端设置有与超声换能器连接的连接部件(3)。
3.根据权利要求1所述的一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,流体介质采用水和硅胶中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,圆锥形波导管(1)和圆柱形波导管(2)采用铝和铝合金中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,圆柱形波导管(2)的长度h等于传输超声波的五至六个波长。
6.根据权利要求1所述的一种基于流体介质的漏斗状超声波约束装置,其特征在于,超声波在圆锥形波导管(1)内全反射传输。