英国ULTRASONICS期刊消息

英国ULTRASONICS期刊主办的国际超声会议’93(UI’93)将于1993年7月在奥地利维也纳召开。 Ultrasonics期刊欢迎各国作者投稿。稿件内容包括:超声学物理(声-光、超声显示、超声成象、声电装置、声表面波、声显微镜、声发射、超声传播、激光器用于超声、化学反应),非线性超声,医学,生物和化学超声,水声,功率超声,超声无损检测,超声换能器等。     

医学超声中的超声空化

本文全面地介绍了医学超声与超声空化的关系,综述了医学超声各个应用领域中有关超声空化的最新研究进展,讨论了超声空化在医学超声中的作用及研究超声空化对发展医学超声的重要意义.     

超声技术的基石——超声换能器的原理及设计

超声换能器是在超声频率范围内将交变的电信号转换成声信号或者将外界声场中的声信号转换为电信号的能量转换器件,它是超声技术中的关键器件,其性能好坏直接关系到超声应用技术的效果和使用范围.由于超声技术的应用范围很广,且超声新技术层出不穷,因而与此对应的超声换能器的种类也很多.文章对不同应用背景下多种类型超声换能器的原理及设计进行了阐述,分析了不同类型超声换能器的性能参数及设计要求,简要总结了超声换能器的性能参数测试方法,并对超声换能器的发展趋势进行了一定的分析.     

超声医学

超声波既是一种波动又是一种能量形式．利用这些性质发展了超声诊断和超声医疗．超声诊断和超声医疗以及超声在医学中的其他应用构成了内容极为新颖、丰富的超声医学．     

超声在植物学领域的应用

本文综述了超声在植物学研究和实践中的应用。研究涉及超声提取和分析植物体内的各种成份，超声导致的空化作用及其对植物体的影响，以及超声对植物染色体的影响等；应用超声可以分散、破碎细咆；超声还具清洁作用。在植物领域中超声的应用主要是利用了超声的空化作用、机械作用和热效应。     

功率超声振动系统的研究进展

功率超声振动系统是功率超声技术中的关键部分,其主要部分包括功率超声换能器、超声变幅杆以及超声工具头或超声辐射器。本文就功率超声换能振动系统设计中经常遇到的一些关键问题进行了简要的归纳和总结,目的在于为功率超声换能器的优化设计和性能改善提供一些有用的设计指南和解决措施。同时,对一些新的功率超声振动系统进行了介绍,并简要分析了其发展趋势和应用领域。     

功率超声振动系统及其应用的发展

功率超声如同超声学的其他分支学科一样,由于它在技术上具有某些独特的优点,所以近年来发展迅速,应用范围也越来越广泛。 功率超声处理技术主要包括:超声清洗,超声塑料及金属焊接,超声搪锡,超声加工;超声乳化、粉碎、分散、雾化、提取、凝聚;超声加速干燥、过滤,超声金属成形,超声处理种子,超声治疗和外科术等.本文着重介绍功率超声换能器振动系统及其在某些领域中应用的发展情况。 一、换能器、变幅杆振动系统1.功率超声换能器 超声处理用的电声换能器,按其材料分类,主要有两类:一类是压电换能器,其特点是电声转换效率高,采用夹心式结构可…     

《超声治疗学》评介

冯若、汪荫棠编著的《超声治疗学》1994年12月由中国医药科技出版社出版。该书资料完整、新颖。共分11章．分别为超声波的物理基础、超声的生物医学效应及其物理机制、超声疗法、超声电疗法、超声药物透人疗法、超声雾化吸入疗法、超声外科、超声治癌、冲击波和超声肢碎石、超声节育及抗早孕研究进展等。全面、系统、深入地论述了超声波疗法的基础理论、发展及应用。书中不仅介绍了国内外关于超声波治疗方面的研究成果与先进经验，而且也包含了两位作者长期在超声医学领域中，从事科学研究与临床工作的部分科研成果。超声医学包括超声诊断及…     

激光协同聚焦超声辐照生物样品增强热效应的实验和理论研究

对中等强度聚焦超声在生物样品中产生的热效应以及激光协同超声增强热效应进行了实验和理论研究。实验上,对生物和仿生样品在超声作用和激光协同超声作用下加热情况进行测量,通过对比表明,激光协同超声作用于生物样品,引起空化效应以及温度升高更为明显。同时,理论上对聚焦超声在生物样品中衰减产生的热效应、超声空化以及激光协同超声增强空化及其产生热效应进行机理分析。通过对机理的分析表明,激光引起的光致核化使超声空化更易于产生,有效的增强空化效应,进而增强热效应。为对具体实验给出量化分析和估算,通过理论与实验结果相拟合,对超声传播引起的温度升高进行计算,并估算超声和激光协同超声产生空化微泡对加热效应的不同贡献,为空化效应在超声治疗中的贡献提供参考数据。      

全国超声医学工程学术会议在重庆召开

２０００年全国超声医学工程学术交流会议,于２０００年１２月卫日－５日在重庆召开．此次会议是由中国超声医学工程学会下属超声治疗委员会、超声生物效应委员会、超声仪器工程开发委员会联合主办、重庆医科大学承办．会议代表７７人、来自全国１８个省市、自治区．会议交流的论文７０篇．参加会议开幕式的来宾,有中国超声医学工程学会王建勋秘书长、重庆市科委、重庆医科大学、重庆市超声医学工程学会的领导,并分别在会议上讲话． 开幕式后,冯若教授、周万松教授、张德俊教授分别代表超声生物效应委员会、超声治疗委员会、超声仪器工…     

Study on the compound multifrequency ultrasonic transducer in flexural vibration

A new type of compound multifrequency ultrasonic transducer is analyzed in this paper. The compound multifrequency ultrasonic transducer consists of two sandwiched ultrasonic transducers and a rectangular radiator. In virtue of the coupling between longitudinal vibration of the sandwiched ultrasonic transducers and flexural vibration of the rectangular radiator, the compound multifrequency ultrasonic transducer can produce several resonance frequencies. Some compound multifrequency ultrasonic transducers are designed and simulated by finite element method (ANSYS), and modal shapes and harmonic response are analyzed. The compound multifrequency ultrasonic transducers are designed and manufactured. The resonance frequencies are measured and compared with the numerical results. The effect of the geometrical dimensions of the compound multifrequency ultrasonic transducer and the location of two sandwiched ultrasonic transducers on the compound multifrequency ultrasonic transducer is discussed. It is shown experimentally and numerically that the compound multifrequency ultrasonic transducer has several resonance frequencies.     

Study on removing calcium carbonate plug from near wellbore by high-power ultrasonic treatment

In this paper, the effects of ultrasonic wave on the removal of inorganic scaling and plugging in cores and the influence of the key wave field parameters, process parameters and core physical parameters on the plugging removal efficiency are systematically studied. The main dynamic mechanism of ultrasonic plugging removal is also systematically analyzed. Results show that the transducer frequency, transducer power, ultrasonic treatment time and initial permeability of core have great influence on the effect of ultrasonic scale removal. When the cumulative treatment time of ultrasonic wave exceeds 60 min, the recovery rate of core permeability tends to be stable. Best effect can be achieved when processing for 80–120 min cumulatively; the plugging removal effect is improved with the increase of ultrasonic transducer power and ultrasonic frequency, but the effect of plugging removal is not obvious with the further increasing of them. In addition, it is proved that the effect of removing calcium carbonate plug from near wellbore by hydrochloric acid solution is slightly better than that by ultrasonic treatment alone. Finally, the micro dynamic mechanism of removing inorganic scale plug by high-power ultrasonic treatment is discussed in view of ultrasonic inorganic scale body crushing, ultrasonic cavitation, ultrasonic friction, ultrasonic peristaltic transport operation and ultrasonic fracture-making and permeability-increasing effect.     

超声换能器表面的振动状态

从超声波在波密介质和波疏介质之间的传播以及诱发共振发射超声波的角度,讨论了空气中超声声速测量实验所用超声换能器的表面振动状态.理论分析及实验测量结果表明:超声换能器表面振动状态与其结构有关,超声接收器表面位移振幅一般不为零.     

超声滚压中的空化现象*

在超声滚压加工中引入切削液后可能会产生空化现象,由此产生的微射流和冲击波对超声表面强化将有积极作用。为研究超声滚压加工中空化现象是否存在及空化效应在超声滚压中的作用,本文首先分析了超声滚压中的空化阈值,然后进行了染色法试验和超声滚压后试样氧元素能谱分析,最后通过超声滚压加工对比试验研究了空化效应对加工后材料表面粗糙度和显微硬度的影响。研究发现,超声滚压加工中的声压幅值远大于空化阈值,满足空化存在的必要条件;超声滚压中发生了明显的卡纸染色现象,引入切削液后工件超声滚压加工表面氧元素含量显著提高,表明超声滚压中发生了空化现象。超声滚压加工中的空化效应能进一步降低工件表面粗糙度和提高表面显微硬度,有利于提高工件表面强化质量。本研究为空化效应在超声滚压中的积极利用提供了依据。     

超声空化与超声医学

随着超声技术应用广泛而迅速的发展,整整一个世纪来,超声空化成了经久不衰的研究课题,特别近１０年来,超声空化成了多种学科的基础研究热点。本扼要地介绍了起声空化的最新研究进展,以及超声空化与超声医学发展的密切关系。     

基于双高斯衰减模型的超声回波处理方法

信号降噪与特征提取是超声检测数据处理的关键技术.基于超声信号有特定结构而噪声和超声信号的结构无关,本文提出一种旨在解决强噪声背景下超声回波的参数估计和降噪问题的方法.该方法将超声回波的参数估计和降噪问题转换为函数优化问题,首先根据工程经验建立超声信号的双高斯衰减数学模型,然后根据观测回波和建立的超声信号模型确定目标函数,接着选择人工蜂群算法对目标函数进行优化从而得到参数的最优估计值,最后由估计出的参数根据建立的超声信号数学模型重构出无噪的超声估计信号.通过仿真和实验表明本文方法可以准确估计出信噪比大于-10 dB的含噪超声回波中的无噪信号,且效果优于基于自适应阈值的小波降噪方法和经验模态分解方法;此外相比常用的指数模型和高斯模型,本文提出的双高斯衰减超声信号模型与实测超声信号更接近,其均方误差为9.4×10~(-5),波形相似系数为0.98.     

超声相控阵在多层媒质中的声场模式优化

针对超声在多层媒质中的传播特性,引入相位补偿因子并结合遗传算法, 提出了一种可对多层媒质进行声聚焦控制的方法.利用该方法对16×16二维超声相控阵在多层生物媒质中的多焦点声场模式进行了仿真,计算了生物媒质不同厚度层和不同吸收系数时的声场. 结果表明:该方法能优化多焦点声场模式,抑制旁瓣,提高声场增益,将声强最大限度地聚焦在目标区域内; 改变生物组织不同层的厚度和不同层的吸收系数,焦点位置不发生变化,但焦域内的声强会有所变化.     

The ultrasonic characteristics of high frequency modulated arc and its application in material processing

To solve the difficulty of introducing traditional ultrasonic transducers to welding molten pool, high frequency current is used to modulate plasma arc and ultrasonic wave is excited successfully. The characteristics of the excited ultrasonic field are studied. The results show that the amplitude-frequency response of the ultrasonic emission is flat. The modulating current is the main factor influencing the ultrasonic power and the sound pressure depends on the variation of arc plasma stream force. Experimental study of the welding structure indicates grain refinement by the ultrasonic emission of the modulated arc and the test results showed there should be an energy region for the arc ultrasonic to get best welding joints.     

Fiber optic liquid leak detection technique with an ultrasonic actuator and a fiber Bragg grating

We present a technique for liquid leak detection in which ultrasonic and optical waves are introduced into a fiber simultaneously. The system is based on an ultrasonic technique using an ultrasonic actuator and a fiber Bragg grating receiver. A fiber-guided ultrasonic wave is utilized to stress the fiber Bragg grating, which is remote from the ultrasonic transmitter. When the traveling ultrasonic wave encounters a liquid, part of the wave will leak out from the fiber, which results in an ultrasonic strain decrease in the fiber Bragg grating. The ultrasonic wave and its attenuation are detected by the light variation of a narrowband laser source reflected and transmitted from the fiber Bragg grating, and the amplitude variation of the ultrasound can eventually be correlated with the fiber area coupled with the liquid.