ANATOMY / 超声成像实验室
一束声波，如何看见身体内部？
打开超声仪的外壳，沿着一次脉冲追踪：芯片驱动阵元，声波进入组织，微弱回波被接收，最后变成一条灰度扫描线。
图 01 / 超声教学台16 阵元 · 线阵示意空格暂停 · ← → 逐步观察准备发射
发射：FPGA → TX → T/R → 阵元 ｜ 接收：阵元 → T/R → AFE / ADC → FPGA → 通信芯片 → PC
焦点往返时间t = 2d / c
组织内波长λ = c / f
最大阵元发射延迟同一焦点的程差补偿
发射与接收时序
接收回波包络示意 · 横轴为往返时间 0–112 μs · 竖线为当前时刻
为什么多阵元要错时发射？
边缘阵元到焦点的路径更长，因此先发射；中央阵元稍后发射，使波前在焦点附近对齐。下方每根柱子对应一个阵元的等待时间，接收端再对回波施加延迟并求和。
τᵢ = (rₘₐₓ − rᵢ) / c
示意阵列：16 阵元，间距 0.6 mm；这里仅计算单焦点几何延迟。
深度来自时间，亮度来自回波
采用软组织平均声速 c = 1540 m/s。声波遇到声阻抗变化时产生反射，其余能量继续传播。回波到达时间决定深度，接收幅度经包络检波与对数压缩后决定灰度；横向扫描多条线，组成二维 B 模式图像。
d = c·t / 2 λ = c / f
教学模型采用单次散射与直线传播，近似衰减 0.5 dB/(cm·MHz)。几何比例、反射强度和时间均为说明而简化，不包含完整衍射、折射、多次反射或临床图像重建。