非线性声参量计算机模拟成像

非线性声参量Ｂ／Ａ是生物组织超声辨认的一个重要的新参量．本文从Ｂｕｒｇｅｒｓ’方程出发分析了有限振幅平面声波在层状介质中的非线性传播理论，并将它用于二次谐波的声成像，利用通常的ＣＴ算法而得的二次谐波数据进行了非线性声参量的计算机模拟成像，用滤波逆投影算法进行图像重建，对简单的样品模型得到了较好的非线性声参量断层图像．     

利用复合换能器测量反射的二次谐波及介质的非线性参量

计算了有限振幅声波在层状媒质中的传播和反射,研究了用二次谐波反射模式的非线性声参量测量方法,设计制作了用于反射法测量非线性声参量的复合结构超声换能器,利用该换能器及有限振幅插入取代法建立了脉冲反射式测量非线性声参量Ｂ／Ａ的实验系统,对若干流体和生物样品进行了非线性声参量的测量,其结果与现有文献上的值吻合的很好。     

非线性声参量B/A的参量阵成象

非线性声参量B／A描述了有限振幅声波在媒质中传播的非线性特性,有可能成为生物组织定征的一个新参量,有重要的应用前景。本文在声与声相互作用的理论基础上,研究了参量阵的非线性声参量成象,用滤波边投影算法对无损及损耗样品模型进行了计算机模拟成象,在成象过程中讨论了声波衰减对重建象的影响,并提出了衰减修正办法。     

｜ω｜滤波器对卷积滤波法进行非线性参量B／A成像的影响

非线性声参量Ｂ／Ａ是医学超声组织定征的一个新参量，利用Ｘ射线ＣＴ成像的算法──卷积滤波法可以对一个简单样品进行非线性参量Ｂ／Ａ计算机模拟成像。本文研究了四种｜ω｜滤波器，即ＲＬ滤波器，ＳＬ滤波器，抛物线滤波器和改进的ＳＬ滤波器，分析了它们对卷积滤波法非线性参量成像的图像质量的影响。     

非线性声参量层析成像与生物组织定征

结合有限振幅插入取代法和计算机层析成像技术提出非线性参量B／A的成像方法，用卷积滤波法可重建非线性参量层析图像．对正常肝和若干种病变的猪肝脏组织（肝硬化、肝炎和脂肪肝等）进行了实验成像．为了便于比较，文中还给出了衰减系数这一线性参量的层析图像．研究结果指出非线性参量B／A成像在生物组织定征中的有效性及在医学诊断中的应用前景．     

生物组织的组分和结构特性对非线性超声参量值的影响

非线性声参量是非线性声学的一个重要参量。本文利用有限振幅插入取代法测量了正常的和八种病变猪肝脏组织的非线性参量B/A值。利用混合定律对生物组织的组分进行了分析和预测。结果表明,非线性声参量对生物组织的病理状态反映敏感且B/A值依赖于组织的组分和结构特性的变化。     

测量液体非线性参量的光声方法

本文描述了一种用光声脉冲测量液体非线性参量Ｂ／Ａ的新方法。用聚焦脉冲激光束通过光击穿机制在液体中激发光声脉冲。在测量距离范围内，光声脉冲声压幅值随传播距离的变化接近球面扩展衰减规律。根据光声脉冲传播一定距离后前沿上升时间的变化，测定了液体的Ｂ／Ａ。和有限束宽的平面脉冲声波相比，用球面脉冲声波可以避免衍射的影响。用此法测量了水的非线性参量，得到了满意的结果。     

非线性声参量成像及其在医学诊断中应用

本文介绍了我们对于反射模式非线性参量B／A的成像技术的研究结果，包括：(1)基于二次谐波的非线性参量层析成像(2)基于参量阵差频波的非线性参量层析成像(3)非线性参量的等深度C-扫成像。利用这三种成像方法对多种生物组织，特别对正常和病变的生物组织进行非线性参量成像。结果表明，非线性声参量成像可以比线性声参量更容易地判别生物组织的病理状态，从而展示了它在医学超声诊断中的应用前景。     

牛奶变质的超声非线性定征

本文利用有限振幅声波插入取代法实验研究了牛奶变质过程中非线性参量B／A的变化。变质初始阶段,非线性声参量B／A的值显著增加。结合物理化学性质(PH值和粘度)对实验结果进行了讨论。与线性声参量相比,非线性声参量对牛奶的变质更为敏感,可应用于乳品质量检验及质量控制。     

尘埃等离子体中朗缪尔波的非线性调制

研究了尘埃等离子体中尘埃声波（ＤＡＷ）和尘埃离子声波（ＤＩＡＷ）对朗缪尔波的非线性调制。在小而有限振幅极限下,得到了朗缪尔波的包络孤立子。对于朗缪尔波与尘埃声波的非线性耦合,包络孤立子存在两个速度传播区;而对于与尘埃离子声波的耦合,只有一个传播区     

有限振幅法研究损耗媒质的非线性声参量

用有限振幅插入取代法研究非线性声参量B/A,对于耗散媒介应计及样品的声衰减,本文在考虑了样品的声衰减和换能器的衍射对测量的影响后推导了非线性参量的修正公式。利用此公式研究了生物样品包括生物流体和动物软组织的B/A值及其与浓度和样品结构的依赖关系。     

有机液的非线性声参量B/A研究

依据Ｊａｃｏｂｓｏｎ液体分子自由程理论及有机液声速与分子自由程关系,推导出了有机液非线性声量Ｂ／Ａ的表达式,由此表达式计算出的几种有机液的Ｂ／Ａ参量值与我们测得及文献报道的实验值符合较好。     

慢布拉格类孤子的传播特性

在耦合模理论的基础上，分析了线性周期结构的色散关系，给出了一维无限长的克尔类非线性介质周期结构中的慢布拉格类孤子解。并且指出，增加脉冲能量会导致群速度色散效应增强，在非线性作用下，禁带宽度会变小，波的频率也会发生偏移，其偏移量主要取决于失谐因子、传播速度、波振幅强度以及非线性系数等参量。     

光纤放大器中非自治光畸波的传播控制研究

本文采用一个通用的理论,即用相似变换的方法,研究构建了(1+1)维变系数非线性薛定谔方程的精确畸形波解,首先讨论了一阶光畸波在光纤放大器中的传播问题.发现光学畸波的特性,如宽度、振幅和位置,可通过非线性光学介质特性和光脉冲的初始参量进行控制;然后在选择可控参数条件下,讨论了可控光畸波在非线性介质的传播行为,包括延迟激发、抑制、以及保持.这在理论和实际应用上具有启迪价值.     

海水的非线性声学参量B／A的研究

本文对不同盐度、不同温度下的ＮａＣｌ溶液及按Ｌｙｍａｎ—Ｆｌｅｍｉｎｇ配方配制的人造海水的非线性声学参量Ｂ／Ａ进行了测量，并与文献中的计算值进行比较。结果表明，ＮａＣｌ溶液的Ｂ／Ａ值随温度的增加而线性增加，随盐度的增加略有增加，人造海水的Ｂ／Ａ值随温度的增加而线性增加，相同盐度的ＮａＣｌ溶液的Ｂ／Ａ的测量值与文献中的计算值基本相符，ＮａＣｌ溶液可近似模拟同样盐度的海水。     

蛋白质的分子结构对非线性声参量B／A的影响

本文研究蛋白质分子结构对非线性声参量Ｂ／Ａ的影响，即由生化技术采用变性剂十二烷基硫酸钠（ＳＤＳ）溶液对三种蛋白质（牛血清蛋白、牛血红蛋白、胃蛋白酶）进行作用，以破坏其维持蛋白质空间构象的四、三、二级结构，而不改变其一级结构，也就是仅改变结构而不改变蛋白质的化学成份，用改进热力学法测量Ｂ／Ａ值受其影响的程度。实验结果表明：ＳＤＳ溶液浓度越大对蛋白质分子结构的破坏越严重，非线性参量Ｂ／Ａ中蛋白质的贡献就越小；Ｂ／Ａ能够反映蛋白质分子结构遭破坏的程度。该文对此现象作出一定的解释。     

生物组织成像中用反相位脉冲技术提高二次谐波信噪比的研究

本文基于有限振幅声波在介质中的非线性传播理论,分析了反相位脉冲技术对生物组织中二次谐波增强的原理.实验中利用反相位脉冲激发超声换能器,对生物组织中传播的非线性信号相加分析.结果表明反相位脉冲技术可有效抑制基波及奇次谐波信号,而可增强偶次谐波信号6dB.与滤波器滤波法相比,反相位脉冲技术在抑制基波信号的同时,可有效地提高二次谐波的信噪比,因而在生物组织的二次谐波成像中具有广阔的应用前景.     

高声强下的声饱和及高频调制

无论声源输出级怎样提高,接收声压级再也不能超过某个上限了,这时,声波达到了饱和,这个上限称为饱和声压级。文中假设有限振幅简单波总的衰减等于锯齿波的冲击损耗与空气衰减之和,并考虑到波阵面的发散情况,得到了有限振幅简单波传播衰减的统一表达式及计算声饱和振幅的公式。在管中作了平面波有限振幅声波传播的实验,测得结果与本文理论符合得比弱冲击理论更好。在实验结果中,还观察到简单波逐渐饱和的情况以及叠加于锯齿波上的大量高频调制部分。     

有限振幅声波非线性传播畸变消除的研究

在高声强情况下建立一个无畸变(或低畸变)的声场是非线性声学的一个颇有兴趣的问题。本文讨论了频率分别为f_1,f_2和f_3三列声波的非线性相互作用,其中f_1为有限报幅声波的频率,而f_2=2f_1,f_3=3f_1。基于Fenlon关于多频率有限振幅声波传播的理论,作者指出,如果适当控制频率为f_2及f_3声波的初始位相和振幅,就有可能在某些接收点上抑制有限振幅声波的二次及三次谐波,从而使其传播畸变有极明显的降低。     

非均匀交换各向异性铁磁介质的非线性表面自旋波

利用Landau-Lifshitz 方程，研究了具有非均匀交换各向异性的半无限大铁磁体的非线性表 面自旋波理论。导出了部分钉扎纯交换铁磁介质的磁化强度所满足的边界条件和非线性表面 自旋波的色散关系，并获得了自旋波振幅沿z方向驻波的一维非线性Schrdinger方程和包 络振幅沿平面传播的二维非线性Schrdinger方程，结果表明铁磁体磁化强度的包络振幅随时空变化的性质是由二维非线性Schrdinger方程决定的。因此预言铁磁介质的表面非线性激发应是二维孤波的形式。对于弱非线性表面自旋波，对非线性Schrdinger方程存在孤子形式解的可能性作了讨论. 关键词： 表面自旋波 Landau-Lifshitz方程 非线性Schrdinger方程 孤子