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パルス波のグレーチングローブ その1

フェイズドアレイの超音波探傷ではグレーチンググローブによるノイズが発生します。
グレーチングローブは、メインローブと1波長ずれたところで波の合成が起こって発生します。グレーチングローブは振動子のピッチ(p)と超音波の波長(λ)と屈折角(θ)の条件(p>λ/(1+|sinθ|))で発生します。鋼縦波10MHzで屈折角0度(垂直探傷)の場合では、波長は波長は0.59mmですから、振動子のピッチが0.6mm以上であればグレーチンググローブは発生します。
10mhz20fn これは、「Sound Field by Phased Array」で描いた超音波ビームで、真ん中がメインローブで左右斜めに出ているのがグレーチングローブです。ここのCGでの振動子ピッチは1mmです。ただしこれは連続波とした場合のCGです。多くの文献にも連続波のシミュレーション画面が掲載されています。
実際に使われるパルス波ではどうなるのでしょうか。

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試験的に作っているソフトウエアーで、描いてみました。
10mhz20fn クリックするとアニメーションとして見ることができます。グレーチンググローブの伝搬の仕方が面白いですね。グレーチングローブの波面方向は並みの進行方向に直交せず、メインローブの波面と平行になっています。

屈折角を大きくしたり、フォーカスしたりするとさらに奇妙な伝搬の仕方をするというアニメーションが得られます。

ただし本当にこのようになるのかについては検証をしていません。

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