Focalización de ondas acústicas mediante una lente formada por dispersores toroidales rígidos

Abstract

En este trabajo se analizan las propiedades de propagación de las ondas sonoras en un sistema con simetría axial cuyos dispersores son toroides rígidos. El objetivo es el diseño, construcción y caracterización de un sistema para la focalización eficiente de las ondas mediante elementos pasivos (lente acústica). Mediante simulaciones numéricas en el dominio frecuencial, basadas en el método de los elementos finitos, se muestra la posibilidad de control espectral y espacial de las ondas acústicas propagándose a través de una estructura de compuesta de dispersores de tipo toroidal. El interés del uso de estructuras axisimétricas para la focalización radica en que ésta es la simetría presente en la mayoría de las fuentes acústicas tanto en el rango audible como en ultrasonidos. En el trabajo se discuten los resultados numéricos y los datos experimentales que se han obtenido para una lente axisimétrica que trabaja en el rango de grandes longitudes de onda (régimen de homogenización) y se comporta como un lente con un gradiente espacial de índice de refracción. Las propiedades de focalización y la caracterización del foco obtenido mediante esta lente son el eje principal de este trabajo. El sistema está diseñado bajo la suposición de que las ondas se propagan en el régimen de la acústica lineal, y por tanto podría ser totalmente re-escalado a otros rangos de frecuencia con vistas a líneas futuras en el campo de los ultrasonidos, donde la focalización cobra importancia en diversas aplicaciones.

@inproceedings{Tarrazo-Serrano2013,
 author = {Daniel Tarrazo-Serrano and Rubén Picó and Vicent Romero-Gracia and Alejandro Cebrecos and Noé Jiménez and Víctor Sánchez-Morcillo and Lluis García Raffi and J. V. Sanchez-Perez},
 booktitle = {RSEF 2013: XXXIV Reunión Bienal de la Real Sociedad Española de Física. Valencia, Spain. 15 - 19 July},
 editor = {Book of abstracts},
 month = {7},
 organization = {Universidad de Valencia},
 pages = {1},
 publisher = {RSEF},
 series = {Poster},
 title = {Focalización de ondas acústicas mediante una lente formada por dispersores toroidales rígidos},
 url = {https://rsef.es/actividades-elecciones/bienales/item/765-libro-de-resumenes-de-xxxiv-reunion-bienal-y-23-encuentro-iberico-de-ensenanza-de-la-fisica-valencia-2013},
 year = {2013}
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