於無聲處聽驚雷——超聲波檢測史話
引子1880
1906年4月19日，持續了數日的霏霏細雨仍籠罩著巴黎。
馬車夫帶著宿醉的眩暈與難耐的倦意又開始了一天的謀生。連綿的陰雨在透過浸濕的衣襟傳來陣陣春寒的同時倒也帶來了更多的生意，心情不錯的他漸漸開始策馬疾行，在轉過第二個街角時馬車夫並不知道他和他的馬車已經註定了將要駛進物理學史。
長期地酗酒麻木了馬車夫的神經，所以在撞上那個與他有著同樣倦容的紳士時幾乎沒有做出什麼應急反應。圍觀人群中一位醫生模樣的人在檢查了被撞者的傷勢後遺憾地搖搖頭，馬車夫的臉色頓時變得蒼白如牆角風雨中的那朵無名小花。隨後趕來的警察例行公事地在登記薄上填上死者的名字——皮埃爾·居里（PierreCurie 1859-1906）。很顯然這名年輕的警務人員並不了解這個名字，一如後世的我們多數時候也是通過他的妻子才會偶然提起他。誠然，作為第一位兩次諾貝爾獎得主，居里夫人在科學史上的名頭如日中天——在俺計劃中本文的姊妹篇《射線檢測史話》中她也將出場並扮演重要的角色。但現在請我們保持崇敬的心情而將目光重新凝視在居里身上：相對於1903年他與妻子分享的因對輻射現象的研究和發現釙和鐳所獲的諾貝爾物理學獎而言，他和哥哥雅克斯·居里（JacquesCurie 1855-1941）共同發現的壓電效應在那個被稱作物理學黃金時代的歲月里只能算是滄海一粟。但是，感謝居里兄弟，正是他們的這一「小小」的發現奠定了現代應用超聲學的基礎。
1880年，居里兄弟在研究晶體熱電現象與結晶對稱關係時，認為這個現象可能是由加熱時晶體體積發生變化所導致的。根據這個想法他們做了許多實驗，發現電氣石或石英等天然礦石晶體受到壓力時，由於體積變化在晶體表面會有微小電荷產生。接著他們又發現當晶體置於電場中時也會造成體積上的變化，證明了這種現象是可逆的。因為壓電效應是可逆的，所以把材料因體積變化而產生電壓的效應稱為「正壓電效應」；反之，材料因加入電壓而造成體積變化的效應稱為「逆壓電效應」；而具有壓電效應的材料則統稱為「壓電材料」。壓電材料除了天然的晶體，如石英、電氣石、羅德鹽等材料以外，還能以人工的方式製造，如氧化鋅、聚合物、陶瓷材料、複合材料等等。居里兄弟利用這一發現計設了一種用於精確測量微小電量的壓電石英靜電計——居里計，我們每個人今天仍時常會看到與用到居里計——因為它是當代石英計時控制與無線電發報的重要元件之一——至少在你低頭看石英腕錶的每一個不經意間。
發現壓電效應的1880年，皮埃爾·居里年僅21歲，他的哥哥雅克斯·居里25歲。這一年聲學的開山之祖瑞利爵士（Rayleigh,John William Strutt, Lord1842～1919）已是四海拜服功成名就。即將名垂超聲檢測史並在日後讓孀居多年的居里夫人情愫暗生的朗之萬（Langevin Paul 1872～1946）時年8歲。接下來一系列影響超聲檢測發展的重大事件正在悄無聲息按部就班地演變著：泰坦尼克號沉沒還有32年，第一次世界大戰的硝煙似乎也還依稀，潛水艇仍然還只是紙上談兵；這一年遙遠的中國大陸上滿清王朝最後的掙扎——「同治中興」已黯然落幕。代表當時金屬製造與加工最先進水平的鐵甲戰列艦定遠號在德國計設完成並準備開始製造，而14年後徹底宣判中華帝國在科技軍事政治等各方面全面失敗的甲午海戰已是山雨欲來；這一年中國封建時代中寥若星辰的僅有幾位可以稱得上物理學家之一的宋應星（1587～1666）已離世214年，毫不誇張地說中華文明在世界科技史上也至少落後了214年，而造成這一惡果的禍首——科舉制度，則還將再持續25年。
第一章先賢
如同把太極圖案與二進位聯繫在一起並導出計算機是由中國人發明的一樣，說老子的「大音希聲」是關於超聲波的最早文字記載，同樣屬於民族情結過於濃烈的牽強附會，但是中國古代的聲學成就卻並不輸於西方。聲學的研究起源於古人對樂律興趣，值得慶幸的是，作為六經「詩書禮易樂春秋」之一的「樂」成為士大夫之流的一種「風雅」而得以廣泛的研究。明朝沒落皇室成員朱載堉（1536～1614）發明的十二平均律無論在音樂史還是聲學史上都佔有不可忽視的位置，春秋戰國時期的編鐘與北京天壇的迴音壁、三音石、圓丘則是中國實用聲學的最佳例證。
中國古人對於聲音本質的研究記載有很多，東漢時期的思想家王充（約27～99）在《論衡》中記載了聲音的產生機理及其傳播與媒質的關係：「生人所以言語吁呼者，氣括口喉之中，張翕其口，故能成言。」而我國古代聲學的集大成者，當推明朝的宋應星。
宋應星，江西奉新縣人。萬曆43年（1615），宋應星和他的哥哥宋應升同時考中舉人。於崇禎7年出任江西分宜縣教諭（相當於今天的教委主任一職）。宋應星把他長期積累的生產技術等方面知識加以總結整理，編著了《天工開物》一書，於崇禎10年（1637）刊行。
在《天工開物》的《論氣·氣聲篇》中，宋應星指出「氣體渾淪之物……沖之有聲焉，飛矢是也；振之有聲焉，彈弦是也」，明確提出聲波的概念。關於聲音的產生，他認為是由於有形之物衝擊空氣使其振動而發聲，這是世界上第一次將聲音的產生與振動聯繫在一起。
也許我們每個人都曾經問過一個相同的問題：天空為什麼是藍色的？這個問題肯定困惑了我們的先祖幾千年，卻要等到19世紀中葉才會有正確的案——瑞利散射。1842年，出生在英國一個貴族家庭的斯特拉特繼承了世襲的爵位成為瑞利勛爵第三。世襲制度下的子孫多有紈褲，比如法國的路易王朝與滿清的八旗子弟，但瑞利勛爵第三卻成為科學史上的巨人，後人習慣性地都將斯特拉特稱為瑞利。
1861年，瑞利從劍橋大學的三一學院畢業後留校任教。開始的五年瑞利除了娶英國首任國務大臣的妹妹為妻外，似乎籍籍無名。1872年，他因嚴重的風濕病不得不去埃及和希臘過冬，在地中海溫暖和煦的陽光下，瑞利開始寫作那部物理學上不朽的名著——《聲學原理》。這部上、下兩卷本的書一直寫了六年，直到1877年第一卷才初次出版。從17世紀初伽利略研究單擺周期和物體振動開始，幾乎所有傑出的物理學家和數學家都對研究物體的振動和聲的產生原理做出過貢獻，而《聲學原理》集三百年的大量經典聲學研究成果之大成，開創了現代聲學的先河，至今在理論分析工作中，還時常引用這兩卷巨著。清末民初的「西學東漸」運動中，《聲學原理》也被引入我國，成為中國現代物理學的一塊敲門磚。
1882年瑞利設計了一種精確測定聲場中質點速度的裝置瑞利盤（Rayleighdisk），是一個用細絲懸掛的剛性薄圓盤，圓盤的半徑r甚小於聲波的波長，在聲波的作用下，根據圓盤的偏轉角，圓盤的半徑、厚度和密度，媒質的密度及懸掛系統的周期等，可算出質點的速度和傳聲器表面處的聲壓，由此可絕對校準傳聲器的聲壓靈敏度。1887年瑞利通過對地震學的研究發現了瑞利波（Rayleigh wave國內習慣稱為表面波）。這種波在超聲檢測和表面波器件中起著顯著的作用，表面波器件廣泛應用於音響、手機等設備，與前述居里兄弟在石英錶中時刻陪伴我們一樣，就在你我接聽撥打每一個電話時，瑞利都會在天堂里微笑。
第二章揭幕
我們先看到閃電再聽見雷聲並非是因為眼睛長在耳朵前面，而是證明了聲音是以遠低於光速的有限速度傳播。雖然測量聲速現在只是高中物理實驗中的一個普通要求，但是歷史上不同介質內聲速的測量則用了近百年的時間才得以完成。今天的中學生在聲速測量實驗中可以在時差法、共振法和相位比較法中三選其一，而前輩們當時所手中的武器註定他們只能採用時差法——利用聲與光的速度差或是不同介質中的聲速差，所以在那個時代聲速測量的前提是需要先測定光速。
第一個試圖測量光速的人是偉大的伽利略(Galileo Galilei 1564～1642)，他選擇了一對相距4.8千米的小山想以時差法測量光速，很顯然以當時的設備水平這一試驗必然以失敗告終，在19世紀以前，沒有一個人在地面上成功地測量了光速。但伽利略本人並不知道他已在無意間提供了解決問題的正確途徑。
1610年伽利略用自製的望遠鏡首次發現木星的4個衛星。1676年，丹麥天文學家羅默（Ole Christensen Romer1644～1710）第一次提出了有效的光速測量方法——利用木星衛星的成蝕。惠更斯（ChristianHuygens 1629～1695）根據羅邁提出的數據和地球的半徑，第一次計算出了光的傳播速度約為200000千米/秒，1728年，英國天文學家布拉德雷(BradleyJames 1693～1762)得出光速為310000千米/秒。雖然準確的光速測量需要等到邁克爾遜( Albert Abrham Michelson 1852～1931)在1882年才能完成，但已並不妨礙人們對聲音傳播速度的探索。
先來看看數學上的推導——牛頓（Isaac Newton 1642-1727）在1687年出版的《自然哲學的數學原理》中推理：振動物體要推動鄰近媒質，後者又推動它的鄰近媒質等等，經過複雜而難懂的推導，求得聲速應等於大氣壓與密度之比的二次方根。數學家歐拉（Euler 1707-1783）在1759年根據這個概念提出更清楚的分析方法，求得牛頓的結果。但是據此算出的聲速只有288米／秒，與實驗值相差很大。直到1816年，法國著名的數學家、力學家和天文學家拉普拉斯（Laplace 1749-1827）（即那個著名的物理學四大怪獸之一拉普拉斯智者的提出人）指出只有在空氣溫度不變時，牛頓對聲波傳導的推導才正確，而實際上在聲波傳播中空氣密度變化很快，不可能是等溫過程，而應該是絕熱過程。因此，聲速的二次方應是大氣壓乘以比熱容比(定壓比熱容與定容比熱容的比)與密度之比，據此算出聲速的理論值與實驗值就完全一致了。
1738年巴黎科學院的卡西尼（Cassini 1625-1712）、羅默、惠更斯等人利用遠外山峰上的火炮進行時差法聲速測量，測得結果摺合為℃時空氣中的聲速為1172巴黎尺/秒（332米/秒），與目前最準確的數值331.45米/秒誤差僅有0.15%，在這一數據的基礎上，畢奧（Biot1744-1860）在一根長鑄鐵筒的一端敲擊，聲音就通過金屬和空氣傳播到另一端，測出兩者的時間差，就可以計算出聲音在金屬中的傳播速度。他測出聲音在鐵中的傳播速度約為每秒3500米（今天我們知道畢奧測得的是鐵中橫波聲速）。
1826年春末，瑞士日內瓦湖蔥翠欲滴楊柳依依，春日暖暖的陽光下遊人如織，微風輕拂下湖面泛著點點金鱗。兩個20出頭的年輕人歷經艱辛攜帶著炸藥偷偷越過法瑞邊境來到湖邊。他們的古怪舉動很快引起了人們的關注，在紛紛的議論聲中他們徑自帶著一些奇形怪狀的東西各自登上了一艘小船，其中的一條船上甚至還架設了一枝火槍。
這兩個怪人就是瑞士物理學家丹尼爾·科拉頓(Daniel Colladon 1802—1892)和法國數學家查理士·斯特姆(Charles Sturm 1803～1855)。
斯特姆的小船上帶著一根一端有2000平方厘米大的喇叭口的長管子。科拉頓的船頭上則架著火槍，並在船頭水下3米的地方用鏈索拴著一口高70厘米、重65千克的銅鐘。兩艘小船相距一定距離，斯特姆將長管放入水中，喇叭口對準科拉頓船頭的方向，然後拿著秒錶，把耳朵貼在長管子上端開口處，兩眼注視著科拉頓船頭上的火槍。一切準備就緒，科拉頓拉動了他那特製的槓桿。槓桿帶動水中鎚頭猛擊銅鐘的同時帶動了火槍的扳機，即水下銅鐘鳴響與船上火槍噴火是一同進行的，而火槍的噴火點燃了緊臨槍口處的一堆閃光燈專用炸藥。
當時，人們已經知道光是以每秒約30萬千米的速度在空氣中傳播，也知道聲音以每秒340米的速度在空氣中傳播。根據這兩個數據，斯特姆在看到閃光炸藥發出耀眼光芒的同時按下了秒錶，可以說敲銅鐘與按秒錶是同時進行的。很快，斯特姆從長管中聽到了銅鐘的聲音。他按下了秒錶。從這兩個時間差他算出了聲音在水中的傳播速度。經多次校驗，他們計算出聲音在水中的傳播速度為每秒1435米，自1490年達·芬奇(Leonardo da Vinci 1452-1519)發現了聲波在水中的傳播以後近400年，人類歷史上第一次水中聲速的測量獲得了成功。
值得注意的是，所有這些聲速的測量，都是在當時的「聲學儀器」只有秒錶和人耳的情況下完成的，這的確是相當了不起的成績。相對於秒錶而言，人耳已屬相當精密的「儀器」——人耳能聽到的最低聲強約是10-16～10-14瓦/厘米2，古人對聽力下限的實際觀測的結果是「靜可聞針」，這一結果相當符合事實，細針落地時的聲強僅約10-15瓦/厘米2，這一聲強在1000Hz時相應的空氣質點振動位移僅僅是10-11米，只有空氣平均分子直徑的十分之一，可見人耳對聲的接收實能力屬驚人。一些常「見」的聲強大致如下：
引起聽學的聲強10-15瓦/厘米2
樹葉沙沙聲10-15瓦/厘米2
耳語10-14瓦/厘米2
談話10-11瓦/厘米2
大炮聲10-6瓦/厘米2
超聲波10＋4瓦/厘米2
從震耳欲聾的大炮聲與超聲波相比仍差了十個數量級來看，人耳聽不到超聲波真是一種幸運。人類很早就意識到，可能存在著人耳聽不到的「聲音」，但對人耳聽力極限的第一份科學推測出自於克拉尼（Chladni 1756-1827）。
1809年的一天，法皇拿破崙在宮廷中召見了一個據說「可以讓人看見聲音」來自德國的神秘人物。這個人默不做聲地在隨身帶來的一塊薄金屬平板上撒上細砂，然後用一把小提琴弓摩擦金屬板。奇蹟出現了，砂子在振動板的波節線上聚集起來形成了規則的圖形，這就是後來用來表示聲音特徵的克拉尼圖。拿破崙看到後興奮異常，對眾人說「克拉尼的聲音被我看見了」，當場獎勵了克拉尼六千法郎，並要求將他的著作《聲學》翻譯成法文。「克拉尼圖」只是克拉尼在聲學領域做出的眾多貢獻之一，比如在1817年克拉尼就指出了人的聽覺所能聽到的聲音的最高頻率為每秒二萬二千次（22000赫茲）。
其實超聲波廣泛存在於自然界和日常生活中，如老鼠、海豚的叫聲中含有超聲成分，蝙蝠利用超聲導航和覓食，金屬片撞擊和小孔漏氣也能發出超聲。與動物相比，人類的聽覺有點可憐，狗和蝙蝠是可以聽到高到160000赫茲的動物代表，而鯨和大象則處於聲音波譜的另一端，它們可以發出並聽到頻率在15到35赫茲範圍內的聲音。
今天科學試驗的結果證明人類的聽力範圍是20～20000赫茲，振動頻率低於20赫茲的聲波被稱為次聲波，而高於20000赫茲的聲音，那就是本文的主角——超聲波。
1830年，法國物理學家薩伐爾(Felix Savart 1791-1841)製作了一個高轉速齒輪，用以撥動一片金屬片而產生了高達24000赫茲的超聲波，這一演示音調和頻率關係的裝置在今天的中學物理實驗課上被稱為發音齒輪或薩伐爾盤。從前面的章節我們已經知道，在電聲學時代之前，聲學觀測儀器僅僅只是精巧但相對簡陋的人耳，因此探測高頻聲波是相當困難的一件事，直至丁鐸爾（John Tyndall 1820—1893）觀測到聲波對燃氣火焰的影響並將其發展為一種敏感的探測方法後，對超聲波的研究才算是得門而入。
宋應星、克拉尼、瑞利、居里兄弟……經過一代代科學家薪火相傳執著不息地追求，超聲學的研究已在物理學的大殿里登堂入室。接下來，觸發實用超聲學的不幸事件即將上演，而超聲學也將要走出理論的殿堂來履行其福祉眾生的使命。
第三章Titanic
觸發實用超事學的悲劇性事件位列人類十大災難的前列。對這一事件的種種猜測與假設到今天也仍未停止，其中甚至包括相當離奇的木乃伊詛咒說。根據這一事件衍生出許多文學作品，個人印象較深的有排名1984年全美暢銷書榜首的那本構思精巧將美蘇爭霸與尖端聲學聯繫在一起的《北海沉船》，當然也少不了那部榮獲第69屆奧斯卡最佳影片等11項大獎的《泰坦尼克》。
1912年4月10日，被稱為「世界工業史上奇蹟」的「永不沉沒」的「泰坦尼克號」從英國南安普頓出發駛往美國紐約開始其處女航。15日23時40分，載著1316名乘客和891名船員的豪華巨輪在與冰山相撞繼而沉沒，1500人葬生海底，造成了在和平時期最嚴重的一次航海事故，也是迄今為止最著名的一次。
泰坦尼克事件之後，召開了第一屆海上生命安全國際大會，大會制定了海上船舶安全法則，對救生艇的數量，水密倉的設計等等都做出了規定。還提出應研製用於發現冰山等水下障礙物的新設備，以替代使用了十幾個世紀的古老觀測設備——肉眼。
泰坦尼克的悲劇發生僅僅5天後，一個叫瑞查得森的人就向英國專利局申請了用在空氣中傳播的聲音回聲定位的專利，一個月後，又申請了同樣的在水下的專利，不過瑞查得森窮其一生也沒能將這些專利轉換為實用設備，看起來似乎更像是紙上談兵。真正的突破是在1914年由美國波士頓潛水艇信號公司（現在是Raytheon公司的一部分）的瑞格納德·Ａ·泰森德（Reginald A. Tessenden）完成並在美國獲得的專利。泰森德的裝置是一個540～1100Hz的低頻發聲裝置，它能探測到水下二米外冰山的回聲，這一裝置仍然相當粗糙，而且還不能精確測定方向。不過接下來的驚天之變將會推波助瀾地將其完善。
1914年6月28日上午10時，薩拉熱窩。一枚炸彈扔向了正在薩市巡視的奧匈帝國皇儲弗蘭茨·斐迪南的座車，斐迪南機敏的司機緊急加速躲過一劫，緊跟其後的第二輛車上一名隨行軍官被炸身亡。在逮補了刺客查卜林諾維奇後，王儲示意繼續前進時，他並不知道懷藏手槍的17歲中學生加·普林西波早已在下一個街角等候已久。
加·普林西波乾淨利落地幹掉了斐迪南夫婦，這就是著名的「薩拉熱窩事件」，第一次世界大戰的烽火就此而起。大洋深處，也就此產生了一種遠比冰山更為危險的水下障礙物——潛艇。
對冰山探測的研究迅速轉移到如何發現潛艇上，一位年青的俄裔電氣工程師切洛瓦斯基（M. Constantin Chilowsky）於1915年在提出了一個全新的利用回波測距探測潛艇的提案，幸運的是這一提案被提交到時任法國科學院首席科學家的朗之萬手上，隨後這一提案迅速得以轉化為實驗。朗之萬與切洛瓦斯基就合作開發出了一套可以接收到150米遠處1平方米面積靶板的回波。隨著法國高頻真空管放大器技術的進步，改用石英晶體作為聲發生器與接收器，探測到了6公里遠處的目標。潛艇的天敵、今天在科研軍事民用範圍內廣泛應用的水底探測技術——聲納，終於妝畢出閣。
在前面的章節我們已經看到超聲波的聲強遠大於可聞聲波，因此能量十分驚人。在朗之萬的實驗報告中描述到：「放在聲源附近聲束中的魚被立即殺死，實驗人員將手插入這一區域中有一種痛苦的感覺。」與人耳可聞聲波相比較，一個600瓦/厘米2的超聲波發生器可以在10分種內燒開一壺水，其能量相當於700萬人集中在一起講話1.5小時所釋放的能量總合，我國北方常見的加濕器就是利用了超聲波強大的能量而瞬間將水霧化。
廿世紀二十年代，超聲技術的實際應用除了水下探測系統外，在其他領域也得以迅速發展。超聲波被應用於空化、加熱、乳化和浮動等多個方面，1929年，前蘇聯科學家索科夫（S.Y.Sokolov1897～?）提出利用超聲波良好穿透性來檢測不透明體內部缺陷，工業無損檢測的新紀元就此開始。
1940年，密歇根大學的法爾斯通教授（Floyd Firestone）提交了一種採用超聲波脈衝反射法的檢測裝置的專利申請，使超聲波無損檢測成為一種實用技術。很快，超聲檢測技術又被應用於非工業方面，甚至用來測量豬背上脂肪的厚度以確定其出欄時間。相對於工業超聲應用，法爾斯通將超聲反射法用以探測疾病後，超聲在醫學上的應用得以起步。我國的超聲應用探索始於1958年，同年12月上海首先使用脈衝式A型超聲探傷儀，開始進行醫學探測，並分析和解釋了其回聲圖。出於可以想見的原因，今天超聲波在醫學上的發展遠較工業上更為尖端與普及，例如工業超聲當前炙手可熱的相控陣技術早已在醫學領域得以應用，今天常規醫學檢測手段「B超」只是延續了早期B型掃描的舊稱，其技術早已被相控陣超聲替代。
第四章尾聲
自朗之萬至法爾斯通，應用超聲學的大廈拔地而起，新技術的不斷湧現更加拓展了其應用範圍，不過時至今天，超聲波的常用激勵方式仍是基於居里兄弟1880年發現的壓電效應。雖然隨著科技的進步，電磁、激光等新的激勵手段已經出現，但由於存在種種現階段尚不能解決的不足而未在廣泛的領域內得以應用。在這棟大廈里仍舊是壓電材料一統天下，雖然天然的單晶壓電材料如石英在鋯鈦酸鉛等多晶人工複合材料的擠迫下逐漸退出歷史舞台。
近年來，為了物質結構等基礎研究的需要，超聲波的產生和接收還在向更高頻率(1012赫以上)發展。例如在媒質端面直接蒸發或濺射上壓電薄膜或磁致伸縮的鐵磁性薄膜，就可獲得數百兆赫直至幾萬兆赫的超聲；利用凹型的微波諧振腔，可在石英棒內獲得幾萬兆赫的超聲。此外，用熱脈衝、半導體雪崩、超導結、光子與聲子的相互作用等方法，產生或接收更高頻率的超聲。
隨著人們能產生和接收的超聲波頻率的不斷提高，目前已正在逐步接近點陣熱振動的頻率，利用這些甚高頻超聲的量子化聲能來研究原子間的相互作用、能量傳遞等問題是十分有意義的。通過對甚高頻超聲聲速和衰減的測定，可以了解聲波與點陣振動的相互關係及點陣振動各模式之間的耦合情況，還可以用來研究金屬和半導體中聲子與電子、聲子與超導結、聲子與光子的相互作用等。因此，超聲和電磁輻射及粒子轟擊一起列為研究物質微觀結構和微觀過程的三大重要手段。與之有關的一門新分支學科──量子聲學也正在形成。
超聲學是一門應用性和邊緣性很強的學科，從它一百多年來的發展可以看出，超聲學是隨著它在國防、工農業生產、醫學、基礎研究等領域中應用的不斷深入而得到發展的。它不斷借鑒電子學、材料科學、光學、固體物理等其他學科的內容，而使自己更加豐富。同時，超聲學的發展又為這些學科的發展提供了一些重要器件和行之有效的研究手段。如超聲探傷和超聲成像技術都是借鑒了雷達的原理和技術而發展起來的，而超聲的發展又為電子學、光電子學、雷達技術的發展提供了超聲延遲線、濾波器、卷積器、聲光調製器等重要的體波和表面波器件。
對於工業無損檢測而言，二十世紀六十年代以來計算機技術的飛速發展，幾乎給每一個行業都帶來了革命性的影響，超聲檢測也不例外。1983年德國KK公司推出了世界上第一台攜帶型數字化超聲波探傷儀USDI型，採用了Z80作CPU，雖然其整機重量較重（約10Kg），體積較大，功能也一般，但其自動可設置的DAC曲線，數據存儲和列印功能已顯示出數字化超聲波探傷儀強大的生命力。1986年後，世界上各工業國家的數字化超聲波探傷儀得到了迅速發展，我國自1989-90年中科院武漢物理所研製成功的國內第一台數字化超聲波探傷儀KS1010型，自後數字化超聲波探傷儀的發展也較快，經歷了十幾年的發展，目前新一代的產品向小型化和多功能方向進一步發展。
經過數百年間科學家們薪火相傳的努力，今天超聲波具有極為廣泛的應用，它可以用來清洗鐘錶一類的精密零件，甚至用來清洗大型的導彈殼體與核反應堆里的熱交換器；它可用於鑽孔，切割堅硬的物體；它能使兩種不能混的液體混合起來；還可用來為食物殺菌。利用超聲波可以製成超聲雷達，對海洋的開發和利用具有重要意義。超聲波還用於金屬探傷和處理植物種子等等等等。
但是，超聲學仍是一門年輕的學科，其中存在著許多尚待深入研究的問題，對許多超聲應用的機理還未徹底了解，況且實踐還在不斷地向超聲學提出各種新的課題，而這些問題的不斷提出和解決，都已表明了超聲學仍在不斷向前發展。一如永無疆界的科學求索，超聲波更多的發展與應用還有待科學家們的探索和開發。
讓我們拭目以待。
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