利用激光超声研究功能梯度材料中声表面波的传播特性

利用有限元的方法建立了脉冲激光在功能材料中激发声表面波的理论模型,根据该理论模型分别分析了脉冲激光在不同空间调制下所激发的声表面波(SAWS)在功能梯度材料表面的传播特性,以及不同力学参量变化对所激发的声表面波传播特性的影响.模拟结果表明,线源激发的宽带声表面波在功能梯度材料表面传播时,声表面波会出现明显的色散效应;当...     

可实现防碰撞通信的新型声表面波温度传感器

针对多声表面波传感器系统中各传感器信息读取时会产生通信碰撞的问题,提出了一种可实现防碰撞通信的新型声表面波温度传感器;通过分析声表面波温度传感器的回波脉冲信号,将沃尔什码作为编码内容实现了多声表面波温度传感器系统中各传感器的正交编码;将传感器对应的匹配信号与系统回波信号进行互相关运算,提取了系统中各传感器的感测温度信息,达到了防碰撞通信的目标;该传感器兼顾编码效率和加工工艺两方面要求,简化感测信息提取的复杂程度;仿真实验验证了上述理论的正确性。     

声表面波扩频多符号检测器研究

报道了一种用于差分双相相移键控/双相相移键控调制信号的声表面波扩频多符号检测器;基于声表面波,实现了直接序列扩频信号匹配滤波和多符号延迟差分解调的融合;研制了13位巴克码的4符号DBPSK/BPSK扩频多符号检测器,并对该检测器进行了实验测试和性能分析.     

我国声表面波研究与发展

本文综述了我国声表面波研究简要发展历程及现状,指出了今后我国声表面波研究发展的重点。     

一种高灵敏度的桥型声表面波应变传感器*

为了提高声表面波传感器应变灵敏度,该文提出了一种桥型声表面波应变传感器。首先根据受压弯曲构件中应变分布特点设计了桥型声表面波应变传感器,并建立有限元模型,结合微扰法分析了桥型结构几何参数与声表面波应变传感器灵敏度的关系。根据分析结果确定桥型声表面波应变传感器几何结构参数,并与传统声表面波应变传感器的应变灵敏度进行了对比研究,在此基础上搭建受压弯曲微动平台开展实验研究,结果表明:在直梁构件受压弯曲应变测量时,Y34°切向的桥型声表面波应变传感器的应变灵敏度为1692 Hz/με,传统声表面波传感器应变灵敏度为1328 Hz/με,桥型声表面波应变传感器的应变灵敏度较传统声表面波应变传感器有明显提高。     

由于表面粗糙引起的激光声表面波色散的实验和理论研究

表面粗糙是材料制造过程中必有的副产物, 粗糙表面会引起其中传播的声表面波的速度发生变化. 在利用激光声表面波对材料性质进行评估时, 常用宽带的激光声表面波速度频散特性对材料性质进行反演. 为了研究表面粗糙度是否能作为反演的特征参数之一, 本文建立了激光在表面粗糙样品中激发声表面波、聚偏氟乙烯换能器宽带接收声表面波的实验装置来研究不同粗糙度表面对声表面波速度的影响; 理论上建立了激光在粗糙表面中激发声表面波的计算模型, 利用有限元法得到声表面波的时域特征, 并进一步得到声表面波的速度色散曲线, 理论结果和实验结果能很好地拟合. 这为利用激光声表面波对表面粗糙的评估提供理论和实验依据. 关键词： 表面粗糙 激光声表面波 速度色散 聚偏氟乙烯传感器 有限元法     

声表面波延迟线控制的调频振荡器

本文对有关声表面波调频振荡器的基础和理论作了短评,给出了一个采用ST切石英的300兆赫声表面波调频振荡器在±200kHz左右范围内调频的实验结果.其特点是能将大的频率调制偏移与可能达到的较高的频率稳定性结合起来,同时减少了输出信号的谐波成分.它的性能介于LC和晶体振荡器之间.     

时间延迟型声表面波无源传感器的无线访问

介绍了一种基于无源声表面波（ＳＡＷ）器件的无线传感器．作为敏感器件的 ＳＡＷ器件由作为换能器的 ＩＤ－Ｔａｇ和一组反射栅组成．由访问系统发射出的电磁波通过 ＩＤ－Ｔａｇ在 ＳＡＷ器件上激励起声表面波,此声表面波在器件表面传播,被ＳＡＷ器件本身状态参数调制后,反射回波再通过ＩＤ－Ｔａｇ转变成电磁波向空间发射．因此对访问系统接收到的回波信号进行分析即可得到被测量。即实现了无线传感．由于以ＳＡＷ器件为敏感元件可以研制各种各样的物理量、化学量传感器,这种无线访问传感系统可在各种场合得到应用．     

ZnO/Diamond/Si结构中声表面波传播特性分析

基于递归刚度矩阵方法, 建立了多层结构声表面波表面有效介电常数模型, 计算出了ZnO/Si结构声表面波的相速度频散特性, 与实验结果符合较好, 表明本文所建模型的准确性和有效性. 进一步计算得到了三层结构(ZnO/Diamond/Si)声表面波的相速度和机电耦合系数的频散规律, 获得此结构最优的高波速和高机电耦合系数组合及达到最优组合所需控制的变量, 为高频高性能声表面波器件设计和优化提供了有益参考. 关键词： 声表面波 多层结构 递归刚度矩阵 表面有效介电常数     

短路金属栅对正入射瑞利波的散射

由压电晶体动力学方程等出发,用电表面边界微扰技术得到了入射声表面波在栅区激发的微扰电场及电荷分布;将这些电荷作为表面激发源,用积分变换得到了包括散射声表面波和体波的一般积分解。数值计算了YZ-LiNbO_3,表面上短路金属栅对正入射瑞利波散射的声表面波,给出了其反射系数,前向散射系数等与栅条宽度的关系;进而导出了声表面波经过金属栅时的相速变化。理论计算与实验测量结果符合较好。     

移动通讯用声表面波器件发展近况

本文首先回顾了民用声表面波器件的最新发展概况．随着移动通讯的发展，声表面波器件的最大应用市场将是通讯，而低插损声表面波滤波器成为新的研究高潮．本文因此随后简要介绍了几种主要的低插损结构的研究情况及其在移动通讯中的应用．最后，展望了声表面波器件的发展趋势．     

用声表面波技术实现扩展频谱通信有效的MSK信号

本文描述了扩展频谱通信有效的MSK信号的特点和性质,及用声表面波(SAW)技术调制/产生这种信号的工作原理、方法和结构。是一种较理想的技术。给出了用SAW技术实现MSK信号的各种方法和结构的实验结果,结果是优良的。 文中我们提出了MSK-SAW发生器的一种新结构。     

利用光的热效应产生射频表面声波

利用光的热效应激励射频频段声表面波,并同时分出部分光以作为光学法检测声表面波的光源,就可能获得声表面波场分布的频闪像.这种方法用来研究声表面波传播特性.特别是因为这种激励和检测声表面波的方法都是非接触式的,因而可用来测量某些特殊物理条件下的声表面波传输特性,并通过测量声表面波速度、声吸收系数等物理量的变化规律,来研究物质的某些特性. 显然,要应用这种新方法,首先要有足够高的光-声转换效率.这方面近来有较大进展.1975年,Lee和Jackson[1]用调Q的YAG激光器为激励源(光波长1.06um.脉宽28ns,光强350W/cm2),在Y切LiNbO3…     

声表面波在厚金属栅阵中的耦合模参数

提出了一种研究声表面波在压电晶体厚金属栅阵中传播特性的理论方法。将有限元和声表面波在周期栅阵中的变分原理分析方法相结合,在陈东培和H.A.Haus理论基础上、用有限元分析金属短路栅对声表面波传输特性的影响,将力学负载贡献的耦合模参数用有限元矩阵表示,使其适用于声表面波在厚金属或任意形状栅条中传输情况,给出了具体理论分析方法和相应的理论表达式。最后,具体研究了几种压电晶体上金、铝或银栅阵中声表面波的传输特性,通过数值计算给出了声表面波的耦合模参数。      

超声波波型转换与表面波的检测

分析了超声波纵波、横波、表面波3种波型的产生条件和声速关系,检测了超声波在固体表面的波型转换,并测量了声表面波的速度,讨论了声表面波在超声延迟线方面的应用.     

声表面波气相色谱仪快速定性分析姜黄挥发油

应用声表面波气相色谱仪快速定性分析姜黄挥发油。声表面波气相色谱仪采用DB-5毛细管色谱柱,初始温度45℃,按6℃/s程序升温至160℃,将检测结果与气相色谱-质谱仪结果进行比较。在姜黄挥发油定性分析中,声表面波气相色谱仪20 s完成检测,而气相色谱-质谱仪需要30 min完成,声表面波气相色谱仪检测更高效;同时,声表面波气相色谱仪与气相色谱-质谱仪共同检测出姜黄挥发油中10种化学成分,且10种化学成分相对百分含量总和占挥发油总成分的90%以上,由于色谱柱长度区别,声表面波气相色谱仪检出的化学成分相对较少;定量分析中,对声表面波气相色谱仪进样方式进行了考察,顶空进样与液体进样对化学成分相对百分含量检测有较大差异;采用与气相色谱-质谱仪一致的液体进样方式,对姜黄挥发油中反式石竹烯定量分析,声表面波气相色谱仪最低检出限可以达到16.9 pg,在0.001624～0.01624 mg/mL范围内R=0.9976具有较好的线性关系,且精密度和重复性较好。声表面波气相色谱仪能够用于姜黄挥发油的快速定性和定量分析,为中药挥发油的分析提供了新的快捷的检测技术基础。     

近表面弹性性质连续变化材料中激光声表面波的理论研究

基于金属材料近表面层弹性性质（杨氏模量）的连续变化，建立了一种激光在基底上的梯度材料中激发声表面波的理论模型，并用有限元方法模拟了脉冲激光作用于材料上表面激发出的超声波及其传播过程.讨论了表面层厚度的变化以及表面层弹性性质的变化对热弹条件下产生的声表面波波形特征的影响，并分别计算了两种情况下的声表面波的相速度色散，得到了两种情况下声表面波的变化规律.     

线性调频光声检测薄膜材料的热扩散率

在光声检测中,对激光强度作线性调频调制是一种兼有脉冲和单频调制优点的一种宽带调制技术.它比伪随机噪声编码调制具有更宽的频带,它的自相关函数也更接近于δ函数.在光声检测中,它已用来检测试样的脉冲响应或频率响应,并由此而确定材料的力学、热学特性.本文将简述该方法的基本原理及对薄膜材料热扩散率的测量结果.     

研究激光激发的声表面波与材料近表面缺陷的振荡效应

根据激光激发声表面波的热弹运动方程及热传导方程, 采取有限元技术对方程进行求解, 得到声表面波传播波形图. 当声表面波经过近表面缺陷时, 声表面波与近表面缺陷之间产生一种振荡效应, 通过近表面缺陷的振荡波形幅值存在一个逐渐增加后又逐渐减小的过程. 当声表面波经过不同深度的近表面缺陷时, 振荡信号中心频率存在一定的变化规律. 数值仿真结果表明: 当近表面缺陷深度从0.1 mm到0.5 mm变化时, 振荡效应产生的振荡信号中心频率从0.4 MHz到0.76 MHz变化, 振荡信号中心频率与近表面缺陷深度呈近似线性关系, 这为近表面缺陷的定量检测提供了一种理论基础.     

声表面波气相色谱快速定性分析姜黄挥发油*

应用声表面波气相色谱快速定性分析姜黄挥发油。声表面波气相色谱采用DB-5毛细管色谱柱,初始温度45℃,6℃/s程序升温至160℃,检测结果与气相色谱质谱结果进行比较。姜黄挥发油定性分析中, 声表面波气相色谱20s完成检测,而气相色谱-质谱需要30min完成,声表面波气相色谱检测更高效;同时,声表面波气相色谱与气相色谱质谱共同检测出姜黄挥发油中10种化学成分,且10种化学成分相对百分含量总和占挥发油总成分的90%以上,由于色谱柱长度区别,声表面波气相色谱检出的化学成分相对较少;定量分析中,对声表面波气相色谱进样方式进行了考察,顶空进样与液体进样对化学成分相对百分含量检测有较大差异;采用与气相色谱质谱一致的液体进样方式,对姜黄挥发油中反式石竹烯定量分析,声表面波气相色谱最低检出限可以达到16.9 pg,在0.001624~0.01624 mg/mL范围内R=0.9976具有较好的线性关系,且精密度和重复性较好。声表面波气相色谱能够用于姜黄挥发油的快速定性和定量分析,为中药挥发油的分析提供了新的快捷的检测技术基础。