超声论坛当中关于大厚度锻件检测时，因重复频率设置较高，容易出现幻象波的讨论，让我增加了不少见识。特别是香港黄先生，专门写了一篇文章介绍幻象波（幻影波）。更是让人受益匪浅。
比较赞同枫林晚先生和糟老头子的评论和观点！
但是觉得有关幻象波的研究并没有深入。仅仅是幻象波识别和消除方面，谈论较多，个人觉得幻象波产生原因分析好像不够。在香港黄先生的文章隐隐有幻象波和游动波等同的观点。笔者也一直对这两个概念有点认识不清。在实际检测当中，没有遇到幻象波实例，但是游动波倒是遇到过几次。故之前一直将两者等同。
经过在网上查找资料得到如下定义：（个人觉得教材对幻象波的介绍和分析可能太少）
幻象波----重复频率太高时，也会使得两次超声脉冲之间的时间间隔太短，容易使第二次触发的超声脉冲与第一次触发的超声脉冲反射回波相遇而发生干扰，或者是进入了第一次触发的超声脉冲 的周期内，也会形成干扰。或者说是第一次触发的脉冲波尚未充分衰减，而落入第二次触发的周期内形成干扰等等，结果会产生例如幻象波、假信号等。有时第一次底波前不容易出现幻象波，往往会在第二次、第三次或第四次底面回波前出现干扰信号也容易被误判为缺陷信号。
游动波----当被检材料透声性优良而重复频率选择过高时还会出现所谓“游动波”特别在钢例如5CrNiMo、1Cr11Ni2W2MoV、Cr17Ni2等或铝合金锻件中容易出现。这种游动波酷似缺陷的反射回波信号其特点是从荧光屏水平刻度的始波位置出发缓慢地快慢不一向底波方向移动直至越过第一次底波之后从始波位置起又重新出现并向底波方向游动在不同条件下其移动速度不同有时极为缓慢在探伤检测中应注意予以识别。当把重复频率降低后这种游动波现象即会消失因此其识别也是比较简单的。
关于重复频率在网上查到一篇资料介绍：脉冲超声波的重复频率
以下内容摘自上面引用的文章
“2.2对重复频率的具体要求
然而，重复频率并非越高越好。重复频率高，会使荧光屏整个背景亮度高，甚至会有幻象闪烁，且还可能会导致不同脉冲信号间相互干扰。另外，重复频率高，仪器的功耗大，携带不便，一般认为fh不大于500Hz为宜。
综合考虑上述利弊，超声仪器标准要求fh在50Hz~500Hz之间(？记忆不准，待查)。
2.3 重复频率与工件厚度的关系
两个时间间隔近似为τ的脉冲，它们的影像在荧光屏上是重合的，但它们的声程差却很大。例如横波在钢中的速度Cs=3230m/s，假定重复频率fh=500Hz，两个脉冲的声程差为6.46米。这个声程差之少半为3m，可视为无衰减横波的最大理论扫描范围(即不与相邻脉冲相互干涉的范围)。而我们检测的工件最大厚度通常小于1m。所以在fh不大于500Hz时，不会发生脉冲信号干涉现象，似乎重复频率与工件厚度，没什么关系。“厚工件要重复频率低，薄工件要重复频率高”这样叙述，可能对厚度大于1m的， fh>1000Hz钢件而言的。一般情况下(如fh在80~200Hz)，不需要考虑重复频率与工件厚度的关系。
2.4 重复频率和灵敏度的关系
这个问题，可能是：重复频率低、高，影响人眼的识别灵敏度。重复频率低时，背景暗，脉冲与背景对比度似乎大了；重复频率高时，背景亮度大，脉冲与背景对比度似乎小了，可能还有幻象波，影响检测可靠性，影响细小缺陷检出。”
香港黄先生总结幻象波容易出现的条件：1，材料为透声性能较好材料，即声衰减因子较小的金属材料,2，检测时重复频率设置太高并且灵敏度设置较高（第一个是主因）；3，检测时声程大于500mm及以上工件，较薄不易出现。
所以幻象波和灵敏度还是有一定关系的。不过重复频率起的作用较大而已。夏纪真老师曾经讲个一个案例，重复频率100Hz时直径180mm 钢棒检测时偶然发现游动波。
幻象波的产生原因和出现位置值得进一步研究。在识别和避免幻象波论坛讨论较多。
产生原因可能较为复杂，特别涉及到边缘干涉，结构变型回波干涉以及声束路径、干涉原理值得大家关注。
笔者在做TOFD检测时，曾经遇到一个现象。当周围存在强电磁场时（鼓轮架控制柜、电焊机线圈等），仪器上A扫接收到游动波信号，TOFD图谱出现雪花信号。如果游动波算是幻象波的一个特例的话，那么幻象波至少有两部分由来：1，材料当中超声信号出现干涉等原因产生（一般情况）；2，检测设备参数设置不当或电子噪声干扰产生游动波或幻象波。
重复频率设置太高是一个相对、定性的理解。希望有坛友可以进一步研究幻象波产生的原因。检测灵敏度设置太高，较为容易出现幻象波。但是否设置较低频率幻象波不可出现，最好有实验、案例较好。在论坛讨论当中，曾经有一例，采用模拟机，原幻象波出现的位置只有一个点（波幅不高，衰减36dB），进一步提高灵敏度，该点可能会变成较高回波？
可以研究工艺当中，各参数与幻象波产生之间的联系。希望遇到幻象波的同仁，展开进一步研究。
至少可以得到具体某一条件下，出现幻象波最低重复频率是多少。
本人的疑惑：幻象波和游动波能否看作相同伪信号。依稀记得有人将游动波视作幻象波的特例，但具体出处在哪，不太记得了。
糟老头子做的个视频挺好的，能很好的解释幻象波和重复频率之间的关系。OMinScan的仪器可以连续调节重复频率，不像其它的仪器，重复频率只有几个档次，且跨度较大。
TOFD不会出现幻象波？本人对这个持怀疑态度。虽然没有TOFD出现幻象波的案例和文章出现。
笔者所遇到TOFD游动波的确由于电磁干扰产生，在国产仪器TOFD检测比较容易出现该类现象。
在对直探头波形分析的时候，发现一次底波后衍射小波、波型转换波（S+L、L+S，S+S）。且波型转换波有干涉加强现象，如果有OMinScan仪器的同仁，能否做个小实验，看一次波后面的波型转换波是否和重复频率有关？
期待大家的指正。
PS:经过对糟老头子上传视频分析，CSK-3A试块（宽度方向150mm)将重复频率调高，仍然发现幻象波现象，并不限于声程500mm以上较容易出现幻象波；坛友所传580mm厚台阶锻件幻象波图片显示幻象波波幅与边缘效应存在叠加影响；笔者用以色列TOFD设备搭载多普勒普通直探头，对锻件试块CS 1-4（厚220mm)试块进行测试，同样发现幻象波现象，由于重复频率只能加到860Hz左右，幻象波波高约在满屏20%-50%左右（将fai 2孔调至满屏50%），可见幻象波并不难获得，但出现的条件可能与具体条件有关（材料声学性能、工件厚度、结构、位置、探头性能、仪器参数等）；用以色列仪器在200mmTOFD试块上调试，增加重复频率至1800Hz左右，未发现幻象波。
由于普通直探头声场及回波声压规律需要进一步探索和研究，一次波后衍射小波及波型转换波需要更多关注，本次小实验证实其为具体声束转换、干涉、衍射引起，非重复频率过高引起。TOFD声场规律需要进一步研究，关于TOFD不会出现幻象波持保留意见。
下面将我有关幻象波的认识梳理总结一下，希望大家指正。一直不愿意采用计算解析方法解释幻象波，就是怕声波传播的一些理论，自己没有吃透，导致一些错误的推导或结论出现。
幻象波的定义：指因重复频率设置不合理（或者说设置较高），在数字机视窗当中出现伪缺陷波显示。（教材上的定义较为简单合适，这里是我自己的认识）
幻象波的一些判定依据：伪缺陷波绝对波高一般达到满屏的20%以上，信噪比达6dB以上，或其它影响到真实缺陷判定、评定的形式。其它影响缺陷评定形式--部分不满足信噪比6dB要求，但能与噪声区别开来，且回波不高于20%的一些明显回波信号；幻象波与真实缺陷信号叠加，影响缺陷评定定级的形式。
针对前次实验结果，将大于20%满屏幻象波信号手机拍照，并采用梁老的计算方法分析如下：
出现“幻象波”的重复频率： 580Hz，615Hz，631Hz，640Hz，641Hz。
其对应出现的位置（L=220mm）：123, 170, 100 ,140 , 178 .
1,针对重复频率580Hz进行简单计算， Th=1724 us
2,标称频率2.5MHz，Te=5 T0=2 us;
3,L=220mm, t=2*L/V=2*220/5950=73.9 us(近似）
4，重复次数N=1724/73.9=23.33次
整数部分视为只对回波脉冲信号范围（73.9+2）有影响，则幻象波出现主要因为0.33次信号进入数字机视窗，对应的位置为0.33*73.9*5950=145mm。（但是仅是近似理论计算，可能是巧合；如果声速取常规5950，则位置为145mm ,与始波相遇干涉的位置距始波74.9+72.5=146.9mm,与实际测试较大）
PS 做过水浸超声检测的坛友应该由印象，调节平移，始波、多次底波会周期性出现。故整数部分的信号具有重现性。由于仪器零点漂移，导致传播次数越多，累计时间误差越大。幻象波可能没有从右向左移动的规律，而且具体频率、具体位置出现可能和很多因素相关。更换探头、设备，测试结果可能不同。（幻象波重现性较差）
仅以此贴回馈广大坛友。希望枫林晚继续整理和总结。
幻象波的产生，在实际调试时，发现出现幻象波的频率具备下列特点：
1，必须达到一定的阈值。香港黄先生指出500Hz以上，较为容易出现。但是根据前期实验，不同材料，不同板厚，这个阈值不是固定的。Cs1-4 配合以色列设备、多普乐探头，出现幻象波的阈值约大于500Hz。
2,重复频率超过该阈值过后，继续增高重复频率，幻象波不止一次出现，出现的位置也不固定。在什么频率出现幻象波，看似规律性并不大，没有周期性规律。且出现某一具体幻象波的频率范围，非常窄,一般非整数，故而以前的仪器重复频率分为整数几档进行调节，大大降低了幻象波出现的概率；更换探头或更换低频率探头或许也和此因素有关？
3，材料的透声性能和超声声束传播规律似是幻象波产生的主要原因。由于超声声束扩散及干涉、反射、衍射以及工件结构产生的波型转换均比理论上复杂得多，要准确把握幻象波产生时各因素之间的关系，可能较为困难。能否通过声波模拟解释？
另外，前期做实验的时候，一味希望快速得到幻象波，所以重复频率调节较快，导致屏幕刷新跟不上，影响实验效果。建议以较慢的速度增加重复频率。较高的增益的确有利于幻象波的出现，可能与声的衰减有关。
幻象波是晶片振动产生的波，因为脉冲重复频率太高，导致两次触发探头起振的时间间隔短，使得上一次的声波没来得及衰减完毕就进入了下一次接收中，所以在仪器屏幕上被显示出来，这些回波就是幻象波。(坛友糟老头子反复强调和教材定义）
第一个疑问：“上一次未衰减完全的声波”是什么波？
来源猜测：
1.底面反射波（含多次底面反射波）
2.结构回波（变角回波）或波型转换回波（L+S、S+L；S+S）
3.侧壁干涉回波
4.由惠更斯原理形成底面面阵子波源向探头晶片发射形成的干涉加强回波现象（相控阵原理）
由于前期试验，多次底波（N>4)回波衰减较为厉害，且其在声时轴上显示位置靠后，能否不予考虑？
第二个疑问：用蘸油手指拍打（按压）底面，幻象波出现明显跳动现象，底面在形成幻象波过程起什么作用？
设计如下实验情景：
1.将底面面积改变（从棒材fai <50直至 fai 远远大于探头直径）幻象波有什么变化？特别是工件直径与探头声束扩散面积相当时，幻象波会发生什么变化？
2.将底面形状改变，幻象波会有什么变化？
A,常见大平底
B,凹曲面（法线向里）
C，凸曲面（其中以上端面中心为原点，以中心至端角为半径，作一球冠曲面）或半球面
考虑到端角反射，分别将端角处采用圆滑过渡，幻象波会有什么变化？
在直探头波形分析时，就发现常规直探头在工件（含试块）之中传播规律远比教材所述复杂得多。可能需要针对这些简单问题进行声场模拟，探索直探头回波规律；在幻象波原因分析，可能需要对以前的一些理论及公式进行梳理，个人觉得需要完全按照惠更斯原理（参照相控阵理论）对回波声压公式进行模拟或修正，才能解释幻象波的原因；很多点阵理论、线性理论可能不合适，声场的非线性原理呼之欲出，所以利用有限元声场模拟和分析显得非常必要。
相关基础的超声研究显得不足，仅靠个人或一个公司所得有限。一些简单问题、基础研究，需要大机构调配资源进行协作研究。希望引起相关部门及领导重视！
