基于正交试验的光声池气流性能模拟及参数优化

基于光声光谱原理的气体浓度检测是光声技术最典型的应用。与其他光谱气体检测方法相比,光声气体检测技术主要具有结构简单、探测器不受波长限制、零背景噪声、成本低等优点。它在气体检测领域得到了广泛的认可和应用。作为光声光谱气体检测系统的核心部件,光声池的性能将直接影响系统的检测结果。因此,光声池的优化设计已成为该领域的研究热点。当前,针对光声池的优化主要是基于系统静态条件,关于光声池腔内气体流动性能及动态时间响应的研究报道较少。由于光声池在动态检测条件下的气体扰动及系统检测噪声具有一定影响,因而对于光声池的相关参数进行进一步的探索与优化,改善光声池腔内气体流场分布、动压特性及其气体浓度平衡时间对于提升光声光谱的气体检测性能具有重要意义。为此,以传统的圆柱形光声池为基础,基于三维流场数值模拟方法建立了光声池腔内流场的稳态和瞬态模拟模型,计算获得了光声池腔内气体流场分布及其气体浓度平衡响应规律,结果表明,减少光声池腔内气流流速及优化光声池中的过渡结构将会改善气流引发的动压波动以及缩短腔内气体浓度调节时间。以光声池的缓冲腔与谐振腔过渡处圆角、辅助孔数量、辅助孔半径、辅助孔中心圆半径以及进气速度5个参...     

基于圆柱形非均匀迷宫结构的动态可调定向声辐射

构造了一种圆柱形四通道非均匀迷宫结构,利用该结构设计的圆环型超构材料能够实现动态可调的定向声辐射.所构造的圆柱形非均匀迷宫结构具有偶极子共振特性,在偶极子共振频率附近,声波能够从两个占比较大的扇形通道开口向外辐射,此时的圆柱形非均匀迷宫结构可近似地看作一个偶极子源.当圆柱形非均匀迷宫结构围绕圆心进行旋转时,所形成的偶极子源的位置和向外辐射声波的方向也随之发生改变.将点声源放置在由18个非均匀迷宫结构组成的圆环型超构材料的中心,调节圆柱形非均匀迷宫结构的旋转角度,使各微结构处于导通或截止状态,从而控制点声源在各个方向上的传播特性,实现具有动态可调特性的定向声辐射.此外,研究了圆柱形非均匀迷宫结构旋转角度对透射声波的影响,探究了微结构的开关效应,为构造简易的声定向辐射设备提供了新思路.     

基于声矢量水听器阵列误差的自校正算法

对声矢量水听器阵列的各类误差进行了分类,推导了各类误差对阵列信号模型的影响因子,通过Monte Carlo实验分析对比了各类误差对阵列DOA估计性能的影响,然后将方向性误差和位置误差归结为幅度误差和相位误差,在传统声压阵列误差校正模型和算法的基础上,得到矢量阵列误差自校正的优化模型及自校正算法,最后,通过仿真实验和外场实验的数据处理表明,自校正算法具有良好的参数估计性能,具有一定的工程实用性.     

可激活的NIR-Ⅱ探针用于肿瘤成像

波长位于1000~1700 nm之间的近红外窗口,通常被称为第二近红外(NIR-Ⅱ)窗口,在生物成像方面(荧光成像、光声成像等),该窗口展现出强大的吸引力。相比在可见光(400~700 nm)区域和第一近红外(NIR-Ⅰ,700~900 nm)窗口的传统成像,NIR-Ⅱ生物成像提供了分辨率高和穿透深度深等优点。但是,目前大多数“always-on”探针,并不能实现更高的信噪比。肿瘤微环境响应型智能药物的成像只在肿瘤中触发,可以克服这一局限性。因此,应充分结合肿瘤微环境和NIR-Ⅱ智能响应探针,充分发挥两者的优势,提高肿瘤的精准诊断。本文从不同的病理参数综述了可激活的NIR-Ⅱ荧光探针在生物成像中的最新研究进展,并对这一新兴的领域所面临的机遇和挑战提出看法。     

量子阱中电子-LO声子相互作用引起共振喇曼散射的不对称线形

提出在量子阱中,由于连续态电子与LO声子相互作用,通过对量子阱进行某种设计,并以特定的激光频率入射,可以导致Raman谱中很强的Fano现象.以GaAs-Al_2Ga_(1-x)As为例计算了几种量子阱结构下的不对称参量q,并给出了相应的Fano线形 关键词：     

虚拟声技术及其应用(下)

虚拟现实是一种逼真地模拟人在自然环境中的视觉、听觉、运动等行为的人机界面技术。利用虚拟声的方法可产生各种不同的声音空间听觉，包括对声源的定位和对环境的声学空间特性感觉，因而在虚拟声学环境中有重要应用。由于在现实的环境中，声源和倾听者的空间位置以及周围的声学环境都可能是变化的，为了准确地模拟出这种变化，通常需要采用前面所述的包括头部位置跟踪和自适应信号处理的虚拟声系统，以根据声源、倾听者和环境的变化，实时地改变信号处理程序。这类虚拟现实的系统通常比较复杂，国外有多个实验室建有这类系统。     

TTF-TCNQ的Peierls相变研究

根据建立在电子-声子相互作用基础上的Peierls相变理论，利用形变势模型和半经验晶体轨道方法计算的能带结构数据，对一维有机导体TTF-TCNQ的Peierls相变温度进行了计算，结果表明,TTF链的相变温度低于TCNQ链的相变温度，从而说明前者的电子-声子耦合相互作用比后者要弱,TTF-TCNQ在54K的金属-绝缘体相变主要发生在TCNQ链上. 关键词： 一维有机导体 Peierls相变温度 电子-声子相互作用     

Frequency Upconversion Emission of Er^3＋-Doped Strontium-Lead-Bismuth Glasses

Er^3 -doped strontium-lead-bismuth glasses for developing potential upconversion lasers have been fabricated and characterized. Under 975 nm excitation, intense green and red emissions centred at 525, 546, and 657nm,corresponding to the transitions ^2H11/2 → ^4I15/2, ^4S3/2 → ^4I15/2, and ^4F9/2 → ^4I15/2, respectively, were observed at room temperature. The upconversion mechanisms are discussed based on the energy matching and quadratic dependence on excitation power, and the dominant mechanisms are excited state absorption and energy transfer upconversion for 525 and 546nm emissions, and energy transfer upconversion for 657nm emission.     

GaN的声表面波特性研究

采用金属有机物化学气相外延方法在(0001)面蓝宝石上生长了高质量、高阻的未掺杂(0001)面GaN薄膜。为精确测量GaN薄膜材料的声表面波特性，在GaN薄膜表面上沉积了金属叉指换能器，叉指换能器采用等叉指结构，叉指的数目为40对，叉指间距为15μm。采用脉冲法测量了声表面波在自由表面和金属表面上的速度，并通过计算得到了机电耦合系数(κ^2)。所测量的声表面波速度（ν)为5667m／s，机电耦合系数(κ^2)为1．9％。     

单壁纳米碳管的声子谱研究

通过五步旋转操作方便地得到了不同位置原子间的力常数矩阵，从而可以使对各种不同类型管的声子谱的计算变得简便. 计算表明，非螺旋的扶手椅型（n, n）管与锯齿型(n, 0)管的非简并和二重简并模式数分别为12和6(n-1)，这与从群论等方法所得结果相符. 关键词： 纳米碳管 声子谱 振动模式密度 动力学矩阵