深海像一塊黑布，連光都滲不進(jìn)去，但單方向水聲換能器的超聲波波束，卻像一支鋒利的“聲音箭頭”，精準(zhǔn)地劃破黑暗——這是我在實(shí)驗(yàn)室見過(guò)最神奇的“定向術(shù)”。
它的原理其實(shí)很“倔強(qiáng)”：換能器里的壓電陶瓷片振動(dòng)時(shí)，通過(guò)陣列設(shè)計(jì)(比如多片陶瓷排列成圓陣)，把聲波“擠”進(jìn)一個(gè)窄角里(比如-3dB波束寬度只有8°)。就像手電筒的聚光鏡，把散射的光變成一束強(qiáng)光，超聲波的能量也被集中在主波束里，90%以上的能量都朝著目標(biāo)方向跑，旁邊的“旁瓣”(雜波)弱得幾乎可以忽略。
這種“定向發(fā)射”的本事，讓深海探測(cè)變得精準(zhǔn)無(wú)比：聲吶用它找沉船，能準(zhǔn)確鎖定3000米外的鐵殼;魚群探測(cè)儀用它掃海，不會(huì)把礁石誤判成魚群;甚至水下管道檢查，它能沿著管道方向“射”出波束，像醫(yī)生的聽診器，精準(zhǔn)聽出管道的裂紋。
在寂靜的深海里，單方向換能器的超聲波波束，是人類給深海裝的“精準(zhǔn)耳朵”——它不說(shuō)廢話，只朝目標(biāo)“喊”，讓那些藏在黑暗里的秘密，一個(gè)個(gè)“答”出聲來(lái)。
