میدان‌های تابشی مبدل فراصوتی

صوتی که از یک مبدل پیزوالکتریک منتشر می‌شود، از یک نقطه سرچشمه نمی‌گیرد اما به جای آن از بیشتر قسمت‌های سطح عنصر پیزوالکتریک ساطع می‌شود. مبدل‌های گرد اغلب با نام مبدل‌های منبع پیستونی نام برده می‌شوند زیرا میدان صوت در جلوی مبدل شبیه یک جرم استوانه ای است. میدان صوتی یک مبدل پیزوالکتریک نمونه در زیر نشان داده شده است. شدت صوت به وسیله‌ی رنگ نمایش داده شده است. به طوری که رنگ‌های روشن‌تر نشان دهنده‌ی شدت صوت بالاتر هستند.

از آن جا که امواج فراصوتی از تعدادی نقاط در امتداد سطح مبدل سرچشمه می‌گیرند، شدت فراصوت در امتداد باریکه‌ی موج تحت تأثیر تداخل امواج فزاینده و کاهنده (همان طور که قبلاً در مورد آن بحث شد) می‌باشد. برخی مواقع از این حالت با نام اثرهای انکسار (پراش) نیز یاد می‌شود. این تداخل امواج منجر به نوسانات شدید شدت صوت در نزدیکی منبع می‌شود و با عنوان میدان نزدیک شناخته می‌شود. به علت تغییرات صوتی درون یک میدان نزدیک، ارزیابی دقیق عیب‌های درون ماده هنگامی که در قسمت میدان نزدیک قرار گیرند، کاری بی نهایت مشکل است.

امواج فشاری در انتهای میدان نزدیک با هم ترکیب می‌شوند و یک جبهه‌ی موج نسبتاً یکنواخت را تشکیل می‌دهند. منطقه‌ی فراتر از میدان نزدیک (near Field) یعنی جایی که باریکه‌ی موج فراصوت یکنواخت‌تر است، میدان دور ( Far Field) نامیده می‌شود. در میدان دور باریکه‌ی موج با الگویی که از مرکز مبدل سرچشمه‌ی می‌گیرد، منتشر می‌گردد. گذار بین میدان نزدیک و میدان دور در یک فاصله ای که با N نشان می‌دهیم رخ می‌دهد و برخی مواقع از آن با عنوان دور در یک فاصله ای که با N نشان می‌دهیم رخ می‌دهد و برخی مواقع از آن با عنوان کانون طبیعی (Natural Focus) یک مبدل تحت یا غیر متمرکز یاد می‌شود فاصله‌ی میدان دور و نزدیک، N، دارای اهمیت است زیرا تغییرات دامنه که توصیف کننده‌ی میدان نزدیک است در این نقطه به طور ملایم شیب نزولی پیدا می‌کند. منطقه ای که دقیقاً پس از منطقه‌ی نزدیک قرار دارد جایی است که موج صوتی حداکثر قدرت خود را دارد و طرز مناسبی عمل می‌کند. بنابراین بهترین نتایج کشف عیب هنگامی بدست می‌آید که عیب‌ها در این منطقه قرار بگیرند.