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圆锥面聚焦换能器可在超声成像中获得较好径向分辨率的同时提高探测深度。本论文理论及实验研究了圆锥面聚焦换能器的线性及非线性声场，并探讨了在高频超声成像及组织定征中的应用。理论上利用高斯声源函数叠加法来近似表示圆锥面聚焦声源的分布函数，结合近轴近似的KZK方程，得到圆锥面聚焦换能器在损耗媒质中产生的基波、二次谐波声场的解析解。实验上制作了PVDF圆锥面聚焦换能器，测量圆锥面聚焦换能器的基波及二次谐波声场，实验结果和理论计算相符。并将该聚焦换能器应用于离体动物皮肤组织的组织定征。