速差法超声波气体流量计的原理和校准

本简要地介绍一种利用超声脉冲沿顺、逆流方向上传播速度之差来测定气体流速及流量的新的微机化超声波气体流量的工作原理，以及它在内径为７００ｍｍ，流速在３－１３ｍ／ｓ范围内的校准结果，实验结果表明该微机化超声气体流量计的测速精度优于±２％。     

光声效应及其应用

本文简要地介绍了光声检测的特点,以及气体、固体光声效应的原理及其应用.     

扫描电子声显微镜的信号激发和像的空间分辨率

求解热传导方程及Navier-Stokes方程,得到强度以频率f调制的电子束在一圆盘状试样内所激发的三维应力场。再由压电方程得出与试样直接相耦合的压电换能器的输出信号。并由此理论结果讨论了信号激发机理及像的空间分辨率。它表明,一个交变热源同时激发出热波和声波;在界面上发生的热波-声波的模式转换,与热波和热源两者有关,并取决于两者在界面上的幅值及界面上的梯度大小,同时表明,在扫描电子声显微镜和热波显微镜这类近场成象系统中,像的空间分辨率将与源和散射体之间的距离有关,预计扫描电子声显微镜中最佳的横向分辨率约为聚焦电子束直径的量级。     

激光超声技术研究纳米材料的力学特性

本文简要地介绍利用激光超声技术对不同工艺条件下所制备的纳米铜、ZrO2和Al2O3纳米陶瓷的声速及相应的杨氏模量的实验测定方法及实验结果．结果表明：对于厚度为100μm－300μm的纳米铜试样，它的声速随成形压力的增高而增大；对于ZrO2和Al2O3纳米陶瓷，在较高的烧结温度下，试样的密度，声速及杨氏模量也随烧结温度的增高而增大，但在较低的烧结温度下，有可能出现异常，在低的烧结温度下，有可能出现较大的声速和杨氏模量．     

FBG滤波的级联LPFG温度和折射率传感装置

利用长周期光纤光栅具有较高的温度、折射率灵敏度,以及光纤布喇格光栅具有较高反射效率的特点,设计了一种基于光纤布啦格光栅滤波的级联长周期光纤光栅温度和折射率传感装置.利用光纤布喇格光栅的高反射率,将级联长周期光纤光栅干涉波峰的局部功率反射到功率计中,实现了温度和折射率的测量.基于信号叠加原理,对光纤布喇格光栅滤波的级联长周期光纤光栅温度和折射率传感方法的可行性进行了分析.将实际测得的功率计示数与温度以及折射率的变化进行二项式拟合,其确定系数分别为0.9990和0.9959,表明该传感方法可用于温度和折射率的精确测量.最后对该装置的稳定性做了一系列的测试,验证了该传感系统具有较高的稳定性.     

基底上覆分层薄膜超声Scholte波特性与薄膜定征

分层薄膜-基底结构广泛应用于微电子器件等诸多领域,但薄膜材料参数超声测量尤其是横波速度的定征是一个困难的问题。本文对液固界面Scholte界面波的频散特性和脉冲激励的声压响应进行了理论分析。结果表明,液固界面Scholte波频散与分层膜-基底结构的速度分布密切相关。薄膜材料各层的厚度和横波速度对界面波频散特性有显著影响。基于Scholte界面波的频散特性,提出了一种多层膜的多参数反演定征方法。首先针对理论信号进行薄膜参数反演,验证了该方法的可行性。后续对不同类型的多层膜材料样品进行了液固界面波激发与采集实验,实验信号的薄膜参数反演结果进一步验证了该方法的可行性和有效性。     

“扫描电声成像系统及其相关器件和材料”项目简介

扫描电声成像系统是在电子显微镜（SEM）的基础上，增加一电子束斩波系统，使入射到试样表面的电子束强度以频率f变化。由于电子与试样原子之间的非弹性散射，在电子束焦斑附近就形成一时变的热弹源，会同时激发出热波和声波。声波作为信息的载体透过试样，而被在试样背面相耦合的压电换能器接收，该信号经锁相放大器检测后再输入电子显微镜的成像系统。当强度调制的电子束在试样表面上扫描时，由于试样表面的形貌、局域的力学、热学、电学特性等的差异，形成具有不同衬度的电子声像（SEAM）。由于SEAM是一近场成像技术，它的成像分辨率不受远场夫朗和费衍射和中场的费涅尔衍射所确定的波长限制，它的最佳分辨率可优于0.5μm。而且它可以获得原位的试样表面的SEM像和亚表面的SEAM像。此外还有试样制备简单等优点。     

一种高灵敏的低频耦合谐振光声腔

本文介绍一个工作在几百赫调制频率上、小体积的耦合谐振光声腔的结构和性能。由于采用了横向光激发和差动接收,使检测的信噪比得到了提高。它对甲醇及乙烯的检测灵敏度已分别达到1.2×10~(-9)/WHz~(1/2)及4.2×10(-9)/WHz~(1/2)。     

光声信号的数字处理

利用数字信号处理技术,可直接应用微机而不用锁定放大器来检测物质的光声信号。本文给出用互功谱技术和多次平均方法所得的一些实验结果。当炭黑和黄色金刚石粉末为试样时,用微机和用锁定放大器所得到的光声信号的相位和幅值都非常吻合。文章还给出了用这数字信号处理技术检测一些薄型不透光试样的热扩散率的实验结果。这些结果与用激光导热仪所测得的结果也良好地相符合。     

非均匀材料热学参量的光声效应检测理论

利用两种基本的数学变换，得到了非均匀材料以及相邻介质的温度场表达式，在非均匀材料的热扩散率随指数渐变的条件下，得到了气体介质温度场的解析式，利用传声器检测理论，求得光声信号的相位表达式，在非均匀材料两表面热扩散率已知的情况下，通过固体传声器测量出光声信号的相位与频率的关系，即可确定出非均匀材料热扩散率的分布，该方法具有计算量小、实验简单的特点。本文给出了有关的理论推导及理论模拟情况．