超声波海水淡化装置的设计研究

针对我军海防士兵淡水补给困难的问题,以超声雾化为基础,结合半导体冷凝技术,提出了一种超声波海水淡化装置的设计思路.并利用Multisim和Matlab仿真软件研究了超声波发射器振荡频率与雾化水雾中盐度之间的关系,为相关设备的后续研制提供了可靠的理论依据.     

超声波震荡法及润湿性增强法对单晶硅阶梯光栅闪耀面粗糙度的影响

单晶硅阶梯光栅闪耀面表面粗糙度会引起入射光的散射形成杂散光,为获得低杂散光的阶梯光栅槽形,减小单晶硅阶梯光栅闪耀面表面粗糙度显得尤为重要。在单晶硅湿法刻蚀工艺中,阶梯光栅闪耀面表面粗糙度较大的原因是反应生成的氢气易在硅片表面停留,形成虚掩模,阻碍反应的进一步进行。基于超声波空化作用及异丙醇(IPA)增加单晶硅表面润湿性的原理,在单晶硅湿法刻蚀制作阶梯光栅工艺过程中分别利用超声波震荡法及润湿性增强法对所制阶梯光栅闪耀面表面粗糙度进行改善。利用超声波震荡法所制阶梯光栅闪耀面表面粗糙度小于15nm,利用润湿性增强法所制阶梯光栅闪耀面表面粗糙度小于7nm。同时施以超声波震荡法和润湿性增强法,在异丙醇质量分数范围为5%~20%,超声波频率为100kHz,功率范围为30~50 W时,所制阶梯光栅闪耀面表面粗糙度小于2nm,而且当异丙醇质量分数为20%、超声波频率为100kHz以及超声波功率为50W时,所制中阶梯光栅闪耀面表面粗糙度达到1nm。实验结果表明,同时施以超声波震荡法及润湿性增强法,并优化实验参数可以制备更低粗糙度的阶梯光栅。     

Effect of system parameters on the size distributions of hollow nickel microspheres produced by an ultrasound-aided electrical discharge machining process

Ultrasound-aided electric discharge machining（EDM） is an emerging technology for producing hollow nickel microspheres.This technology combines traditional EDM with the cavitation and vibration effects of ultrasound to produce hollow microspheres.In this paper,ultrasound-aided EDM was carried out in a kerosene medium（the working solution）.The effects of various parameters on the sizes of microspheres were investigated using scanning electronic microscopy（SEM）.Smileview software was used to measure the sizes of the microspheres.Originpro software was used for statistical analysis to determine the size distributions of the microspheres.To study the effects of the system parameters on the sizes of the microspheres,we first investigated the necessity of using an ultrasonic wave with EDM.After comparing the experimental results with and without the ultrasonic field,we found that ultrasound-induced cavitation and vibration effects reduced the diameters of the microspheres.We then studied the effects of several electrical parameters,including the arc current,pulse width,and gap voltage,on the sizes of the microspheres at an ultrasound frequency of 40 kHz.Smaller microspheres could be obtained by lowering the arc current,pulse width,and gap voltage.     

双凹球面相控聚焦超声波场的产生与可视化

超声相控阵技术在声悬浮中有十分重要的价值,相较于传统的一维单轴声悬浮装置,本文在凹球面双发射极超声阵列的基础上引入相控聚焦原理,产生了声悬浮能力较强的声场,重点研究了声场的仿真模拟与可视化验证.首先,介绍了自发设计的凹球面双发射极超声阵列结构,阐述了相控聚焦原理、超声驻波悬浮机理、声压与声辐射力等声学理论.然后,根据理论分析结果,借助COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件,仿真模拟相控聚焦超声波场.产生该声场的各超声波换能器相位可单独控制,通过相位的实时变化,可使声场进行动态聚焦,实现微粒的悬浮与任意轨迹移动.最后,使用单反射纹影系统实现了该声场的实时可视化,与仿真结果进行比较,证实了凹球面双发射极超声波装置相控聚原理的准确性.     

常温常压下五元杂环的催化加氢反应

 考察了常温常压下吡咯、呋喃和噻吩的催化加氢反应;用紫外吸收光谱、气相色谱和酸碱度测定分析了反应物质;用比表面积测定、X射线衍射、透射电镜及高分辨电镜表征了催化剂．结果表明,在纳米量级的镍基催化剂作用下,双键五元杂环的加氢反应过程是多反应同时进行：主要有环上双键先加氢生成四氢化物单键环,继而开环加氢生成若干小分子气体;也有直接开环反应．总体上是在还原条件下实现降解反应．超声波的介入有利于保持催化剂的活性．对反应机理进行了探讨．     

超声在废水处理中的应用

超声波处理废水是一项新兴的废水处理技术,具有操作简单方便、降解速度快等优点,在处理毒性高、难降解的有机废水应用表现出广阔的前景。     

漫谈自然之“声”

 人们对声音是再熟悉不过的了,每时每刻都要与声音打交道。从大自然的风声、雷声,到飞机划破长空的呼啸声;从婴儿“呱呱”落地时的第一声哭泣,再到人类用于交流的语言和美妙的音乐,声音与人类总是相伴的。没有声音的世界将是不可思议、极其恐怖、无法生存的。那么,什么是声音?其奥秘何在?这就让我们走进声音的世界,揭开其神秘的面纱。一、声音的物理机制平时人们所说的声音,从物理上讲,指的就是声波,声波本质上是一种机械纵波。     

超声场分布的演示实验

介绍了利用超声在液体介质中传播,使质点产生强烈振动而引起交变压力的原理,用微型探头测量,以演示超声场在平面辐射、聚焦系统下焦平面和焦点以内的横截面上的声场分布,使学生更深入地了解超声不皮传播的物理规律。     

固体隔声层对超声波传播的影响实验研究

介绍了一种可用于实验教学的测量固体隔声层对超声波传播发生影响的实验装置,并进行了实际测量,理论和实验结果相符较好。     

超声波对钛镀铂黑电极性能的影响

近二十年来,由于超声波设备的普及,超声波在化学中得到广泛的应用.声化学也于80年代被科学界承认是一门与光化学、热化学、高压化学等地位相当的新兴交叉学科[1] ,超声波对化学反应的影响目前被认为是来自其声空化作用[2].所谓空化作用是指在超声波作用下,液体中空气泡的快速形成和突然崩溃的过程,在这瞬间,在空气泡周围极小的空间能产生5000K以上的高温[3]和约5×107Pa的高压[4],产生高速射流[5],使得在普通条件下难以发生的化学反应有可能实现.