Étude du comportement non-linéaire des ultrasons dans les liquides à l'aide d'un microscope acoustique

La propagation d'une onde sonore intense dans un liquide présente un comportement fortement non-linéaire. En effet, des comportements tels que la saturation de l'onde transmise et la génération de signal sonore à des fréquences harmoniques peuvent être observés. Ces comportements non-linéaires sont particulièrement importants en microscopie acoustique où la concentration de l'onde sonore au point focal de la lentille acoustique entraîne des densités de puissance sonore très élevées. Dans ce travail, une technique permettant d'évaluer les effets non-linéaires au foyer d'une lentille acoustique est présentée. Cette méthode, qui utilise un récepteur piézoélectrique placé directement au niveau du foyer de la lentille, permet de mesurer le signal au foyer, aussi bien à la fréquence d'émission qu'aux fréquences harmoniques générées durant la propagation. Un signal jusqu'à la dixième harmonique a pu dans certains cas être observé. La dépendance de l'amplitude de ces signaux en fonction de la puissance émise a ainsi pu être obtenue. Ces études ont été effectuées dans les trois liquides les plus fréquemment utilisés en microscopie acoustique, soient l'eau, l'azote liquide et l'hélium superfluide. Les résultats obtenus montrent une bonne concordance avec les prévisions théoriques