Study of piezoelectric transducers vibrations using laser vibrometry and acoustic holography

• Auteur / Autrice : Andrey Morozov
• Direction : Dominique Cathignol, Oleg Sapozhnikov
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Acoustique
• Date : Soutenance en 2006
• Etablissement(s) : Lyon 1 en cotutelle avec Moskovskij gosudarstvennyj universitet imeni M. V. Lomonosova

Mots clés

Mots clés contrôlés

Interférométrie holographique

Holographie acoustique

Ultrasons

Résumé

La surface d'un transducteur piézoélectrique vibre de façon non uniforme en raison même de sa structure et des ondes de Lamb qui sont simultanément générées. La connaissance précise de la distribution de la vitesse de vibration en tout point de la surface du transducteur est cependant capitale pour une prédiction du champ ultrasonore rayonné. Ce travail montre pour la première fois qu'une mesure directe par vibrométrie laser d'un transducteur émettant dans un liquide donne une mesure très erronée en raison de l'interaction acousto-optique. Dans ce travail, une nouvelle méthode de type holographique est proposée. Son principe nécessite la mesure en amplitude et en phase dans un plan situé à distance du transducteur. Une rétropropagation utilisant l'intégrale de Rayleigh permet de déterminer la vitesse normale de vibration en tout point du transducteur. Des mesures comparatives sont effectuées avec les deux méthodes (vibrométrie et holographie) pour différentes sources ultrasonores mettant en évidence les limites du vibromètre laser. Enfin, en utilisant la méthode holographique, la vibration en tout point de la surface a pu être déterminée puis utilisée pour prédire la distribution spatiale du champ ultrasonore