基于PC机的一种多功能声显微镜及可视化技术的研究

近来研制成功了一种基于ＰＣ机、我们称为“ＴＨＳＡＭＭ”型的多功能声显微镜。在ＰＣ机内插入采样率１ＧＳＰＳ的超高速Ａ／Ｄ卡和信号产生和接收卡,利用软件完成信号检测、处理、显示功能。仪器工作频率为１－１００ＭＨｚ;在检测样品时,同时多层显示Ａ、Ｂ、Ｃ扫描结果。根据声学理论、Ｍａｒｃｈｉｎｇ Ｃｕｂｅ等值面抽取方法和ＯｐｅｎＧＬ技术完成了三维数据的可视化处理,显示样品的内部三维结构。该系统已成功应用于多     

中国声学学会会士简介

钱梦：同济大学声学研究所教 授、博导。曾从事国家声学、振动 基标准研究。现从事光声学、激光 超声学、超声检测、扫描电子声显 微镜（ＳＥＡＭ）及声空化等研究。 发表学术论文９０多篇,合著专著两册,获省市科技奖三项。与Ｊ．Ｈ．Ｃａｎｔｒｅｌｌ合作建立了国际上第一个完整的三维ＳＥＡＭ信号激发理论,首次获得材料残余应力场的ＳＥＡＭ像。论文获ＮＡＳＡＬａｎｙｌｅｙ中心杰出论文奖。１９９１年获“做出突出贡献的中国博士硕士学位获得者”称号。１９９３年获国务院特殊津贴。 林俊轩：青岛海洋大学物理系教 授。１９５５年毕…     

扫描显微探针

 随着１９８２年世界上第一台原子分辨的隧道扫描显微镜（ＳＴＭ）问世,掀起了对物质表面微结构研究的热潮,而且蔓延到表面化学以及生物大分子等领域．同时对ＳＴＭ原理及检测技术的推广,促使了原子力显微镜（ＡＦＭ）、近场光学显微镜（ＳＮＯＭ）的发明．现在,以ＳＴＭ、ＡＦＭ、ＳＮＯＭ为代表的高分辨显微镜已经形成了一类新的显微成像技术──扫描探针显微术（ＳＰＭ）．ＳＰＭ最显著的特点就是采用一个极微小的探针（针尖一般在纳米尺度）,在样品表面极小的距离内移动,同时获得样品表面信息．当这极小的探针与样品表面的相互作用强烈依赖于极小的距离（大约是指数关系）,仪器的稳定性则是获得理想图像的关键.     

没有声反射的房间──消声室

 在房间里,人说话、音响设备通过扬声器（喇叭）发出声音或者机器发出噪声,另一个人耳朵听到的声音,不仅有直达声,还有墙面、地面、天花板的一次和多次反射声,同时还有室外传来的干扰声．ＡＢ两人,在办公室内、在空旷安静的大操场上和在山洞里保持相同距离,Ａ发出相同的声音,而Ｂ听到的声音却明显不同．因为在这三种情况下,反射声的强弱明显不同．对声源进行精确测量时,必须没有反射声和室外干扰声．例如：１．电声厂生产的各种规格的扬声器,必须测量其频率响应、指向性等声学特性,看其是否达到设计要求．２．音响的整机声学特性的测量．３．机器（如冰箱、空调器、机床、汽车等）的噪声特性测量．４．语音的声调、频谱研究.     

多参量光声成像及其在生物医学领域的应用

光声成像兼具声学成像和光学成像两者的优点, 因而成为近十年来发展最迅速的生物医学成像技术之一. 本文介绍了光声成像的特点及其相对于广泛应用的光学成像技术和声学成像技术的优点; 其次, 解释了光声成像的成像原理, 在此基础上介绍了光声断层成像和光声显微镜这两种典型的光声成像方案, 并介绍了它们的技术特点; 然后, 介绍了光声成像对生物组织的生化特性、组织力学特性、血液流速分布、温度分布参数、微结构特性等多信息参量的提取能力, 及其在生物系统的结构成像、功能成像、代谢成像、分子成像、基因成像等多领域的应用; 最后, 展望了光声成像在生物医学领域的应用潜力并讨论了其局限性.     

300MHz激光扫描声学显微镜

本文对激光扫描声学显微镜（ＳＬＡＭ）的刀口理论以及利用谐波技术提高其工作频率的方法进行了研究．实验上实现了使基波频率为１００ＭＨｚ的ＳＬＡＭ工作于３００ＭＨｚ三次谐波上．最后给出了一些样品在３００ＭＨｚＳＬＡＭ系统上较清晰的声学图像．     

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。     

单向声传播结构研究

受到电子二极管整流效应的启发,对单向声传播结构展开了一系列的理论与实验研究：将超晶格结构与非线性声学材料组合构成了可实现声整流效应的声二极管结构;通过将反对称弹性结构引入到复合结构板来产生Lamb波的不对称模式转化,设计了可实现Lamb波单向传播的线性声学结构;基于声子晶体的部分禁带特性,在有限尺度声学系统中设计并实现了单向声学波导结构;设计并实现了由纯板与声栅构成的声单向传播结构,具有小尺寸与高效率的特点,且声波出射角度可调;基于声学梯度材料设计了可在极宽频带内实现不对称声传播的声学结构。     

国际声学联合会议在欧洲举行

１９９９年３月１４日至１９日,在德国柏林举行了第１３７届美国声学学会大会暨第二届欧洲声学大会（声学论坛）及第２５届德国声学大会．此次国际声学联合大会是由美国声学学学会（ＡＳＡ）、欧洲声学学会（ＥＡＡ）、及德国声学学会（ＤＥＧＡ）三家共同举办的．来自世界３４个国家或地区的近２０００人参加了会议．分１４个大主题,１９８个分会、收到论文１９５５篇．本次大会旨在推动国际声学各领域的研究,虽称地区性会议,但会议内容涉及声学的各个方面,可称本世纪最后一次全球性的声学会议．会议分的１４个大主题分别为：建筑声学…     

超声激发声信号幅值实时监测HIFU焦域组织损伤*

聚焦超声消融肿瘤过程中的损伤实时监测是临床治疗面临的一个关键难题,双频聚焦超声不仅能提高治疗效率,且能在共焦区域激发出声信号,该声信号的幅值、频率等信息与焦域组织的机械和声学特性紧密相关。本文构建了一种双频聚焦超声治疗及组织损伤实时监测系统。该系统在聚焦超声辐照离体组织过程中,通过外部水听器接收双频激发的组织声发射信号,并通过上位机进行高速数据采集、数字滤波、时频处理等,分析声发射信号幅值与离体组织损伤之间的变化规律。实验研究结果表明：随着焦域组织损伤的形成,其弹性等声学特征发生改变,导致声发射信号幅值逐渐降低,表明声发射信号幅值的变化可较好地反映靶组织声学特征和结构的变化,从而实现聚焦超声治疗中靶组织损伤的实时监测。本文提出的监测方案相比传统超声影像监控更灵敏,有望为聚焦超声临床治疗中的组织损伤监控提供一种新的实时监测方案和手段。     

复合材料的超声检测新技术 Ⅰ.声-超声技术

本文对于在航空航天工业中占有重要地位的先进复合材料的两项超声检测新技术的原理、特点和应用进行了简明介绍。本部分先介绍声－超声（ＡＵ）技术。     

超声造影剂微气泡的包膜黏弹特性的定量表征研究

包膜黏弹特性显著影响微气泡超声造影剂的诊断及治疗应用效果. 本文结合原子力显微镜技术及声衰减特性测量提出了一种对微气泡造影剂包膜黏弹特性定量表征的新方法. 首先采用原子力显微镜技术进行机械特性分析得到包膜微气泡的有效硬度及体弹性模量; 然后测量声衰减特性, 基于微气泡动力学理论, 计算包膜微气泡的体黏度系数. 为验证方法的有效性, 实验制备了直径为1-5 μm的白蛋白包膜微气泡造影剂, 原子力显微镜测量的有效硬度和体弹性模量分别为0.149±0.012 N/m和8.31±0.667 MPa, 并与粒径无关. 声衰减特性测量和动力学理论拟合的包膜微气泡的体黏度系数为0.374±0.003 Pa·s. 该方法可推广至其他种类包膜微气泡的黏弹特性表征, 对超声造影剂的制备及其诊断和治疗应用有积极意义.     

电动声源热声致冷机声学和计算实例

我们将各种热声致机简化为一包括声学终端在内的声管道系统，并通过实例讨论了致冷机的声学特性，该管道系统与一般声管道不同：１．在热声堆中热波和粘滞波不可不计。２．在热声堆与声管连接时，必需考虑合成波的体积流；而热声堆内只需考虑传播波的体积流。本文对此提出了阻抗连接条件的修正。实例使用电动扬声器为声源，给出了热声行波和驻波致冷的声学计算方法以及它们的声学特性，所用扬声器的标称伏安为１００ＶＡ，可为热声致     

开展声的生态学和声景研究

近年来人们重视研究生物及其声环境的关系,提出了“声的生态学”（Ａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｅｃｏｌｏｇｙ）这一名称,它综合了声学、美学、哲学、建筑学和社会学等学科的内客,它所处理的问题称为“声景”（Ｓｏｕｎｄｓｃａｐｅ或称Ａｃｏｕｓｔｉｃａｌ　Ｌａｎｄｓｃａｐｅ）．声景一词最初由加拿大Ｍｕｒｒａｙ　Ｓｃｈａｆｅｒ所提出,他是作曲家和研究工作者,“声音世界的调和”（ＴｈｅＴｕｒｎｉｎｇ　ｏｆｔｈｅＷｏｒｌｄ）一书的作者。声景是指在一定地区内有关声音的总体情况,它反映了该地区内的社会、技术和自然情况。Ｓｃｈａ…     

生物医学光声成像的研究进展

光声成像是21世纪初发展起来的新兴的生物医学成像技术,它同时具备光学成像和声学成像两者的优点,因而备受关注。本文对生物医学光声成像的发展进行了综述。首先,介绍了光声成像的特点以及相对于广泛应用的光学成像技术和声学成像技术的优点;其次,在成像原理上解释了光声成像优点的成因,并介绍了光声断层成像和光声显微镜这两种典型的光声成像技术;再次,详细介绍了多尺度的光声图像分辨率和成像深度,以及多信息维度的光声成像参数;最后,展望了光声成像在生物医学领域的应用潜力并讨论了其局限性。     

第十六届国际声学大会

１９９８年６月２０－２６日,第十六届国际声学大会（ＩＣＡ）与美国声学学会第１３５届年会在美国西雅图联合举行。有来自４９个国家、近二千名代表出席,论文报告１５００余篇,是历史上最大一次声学界聚会。据不完全统计,我国出席人数不下五十有余,包括来自港、台和旅外学者．论文分布在十三个分支学科：物理声学、建筑声学、噪声、结构声学和振动、工程声学、音乐声学、动物生理学、海洋声学;水声学、声学中的信号处理、振动生理响应及医学超声、心理和生理声学．ＩＣＡ是在国际声学委员会（国际理论和应用物理联合会ＩＵＰＡＰ的下…     

高频超声换能器的阻抗匹配研究

本文介绍了用于声学显微镜中超声换能器的阻抗匹配方法．由三个电感构成的T型结构被选作匹配网络，通过理论计算和实验调试得到了良好的匹配效果．文章的最后给出了实际的匹配结果．     

浅层目标亚波长声学成像新方法

正声学成像是一种用来检测物质结构和成分的重要方法,其分辨率受限于衍射极限(diffraction limit)。为了获取更高的分辨率,往往需要测量高空间频率的声倏逝波(acoustic evanescent wave)。倏逝波带有物体的细节特征信息,离开天然材料物体后的衰减特性满足指数关系。近年来,科学家利用结构声学超常材料(structured acoustic metamaterials,AMM)克服衍射极限,通过增强倏逝波     

国际声化学界创办《超声声化学》杂志

自1986年4月英国皇家化学学会（RSC）举办第一届国际声地学学术会议以来，声化学的研究和应用日新月异，发表的论文数和问世的专用器材不断增长．为了促进这一新兴交叉学科的发展，及时交流声化学研究与开发信息，在颇具影响的《超声学（Ultrasonics）》杂志基础上，英国Butterwortb－Heinemann出版公司不久前宣布，另辟新刊。超声声化学（UltrasonicsSo－nochemistry）》（ISSN1350－4177），每年出版两期，世界各地发行．滚刊征稿的范围为：功率超声，空化，声致电化学，声致发光，力化学和表面之间相互作用，生物化学和生物医学，物…     

声子晶体和声学超构材料

声子晶体和声学超构材料进一步拓展了自然界中声学材料的弹性波性质．这种人工的复合结构材料,由于其周期结构的布拉格散射和局域共振特性,使得其具有奇异的色散特征,在某些频段具有负的有效弹性参数,带来了许多新颖的声学传播效应,例如声子带隙效应、负折射效应、超棱镜效应、超透镜效应、异常透射效应、异常隔声效应等．与此同时,在声子晶体和声学超构材料表面,一类具有亚波长特性的声表面倏逝波也引起了人们的关注,研究其激发、传播、耦合的过程对揭示声子晶体和声学超构材料的奇异声传播效应的物理本质具有重要意义．声子晶体和声学超构材料作为一类新型的人工声学结构材料,在隔声、防振、热控制以及新型声学器件研发等方面具有巨大的应用前景．文章综述了近十几年来国际国内关于声子晶体和声学超构材料的研究进展,并对其未来的研究发展方向做一评述．