凹面相控阵聚焦声场在液固界面上的反射和折射

开展了凹面线性相控阵列辐射声场在液固界面上的反射和折射特性研究,利用射线近似方法,得到了凹面相控阵聚焦声场在液固界面上反射和折射后的声场渐近解析表达式,对声波在液固曲面上的反射和折射声场进行了分析和讨论. 利用这个解析表达式,对凹面线性聚焦声场在液固平界面和液固圆柱界面情况下固体中折射纵波和折射横波的相控阵声场进行了分析和讨论,发现凹面线阵声场在液固圆柱界面下比液固平界面具有更好的聚焦效果. 关键词： 凹面阵列 超声相控阵 反射与折射     

Ag掺杂对ZnO薄膜的光电性能影响

采用超声喷雾热分解法在石英衬底上以醋酸锌水溶液为前驱体,以硝酸银水溶液为Ag掺杂源,以高纯O2为载气生长了Ag掺杂ZnO(ZnO∶Ag)薄膜。研究了Ag掺杂ZnO薄膜的表面结构、电学和光学性质。结果表明所得ZnO∶Ag薄膜表面结构良好,扫描电子显微镜(SEM)测试表明薄膜表面光滑平整,结构致密均匀;在室温光致发光(PL)光谱中检测到很强的近带边紫外发光峰;透射光谱中观测到非常陡峭的紫外吸收截止边和较高的可见光区透过率,表明薄膜具有较高的晶体质量与较好的光学特性;霍尔效应测试表明,在550℃下获得了p型导电的ZnO∶Ag薄膜。     

电磁学以及相对性原理和狭义相对论的变革

19世纪的物理学在热力学、光学、电磁理论和统计力学等方面取得了重大进展。以至到19世纪末,不少学者以为物理学已经基本完成。著名物理学家迈克尔逊就认为：“当然无法绝然肯定物理科学不再会有像过去那么惊人的奇迹,但非常可能的是大部分宏伟的基本原理业已确立,而今后的进展仅在于将这些原理严格地应用于我们所关注的现象上。在这里测量科学的重要性就显示出来了——定量的结果比定性的结果更为可贵。一位卓越的物理学家曾经说过,物理科学未来的真理将在小数点六位数字上求索。”然而,恰恰是他为首的以太漂移实验的零结果和黑体辐射与理论的冲突,成为晴朗天空中的“两朵乌云”。     

左手材料漫谈

左手材料是近年来国际物理学和电磁学的～个研究热点,是一个全新的领域。众所周知,介质的电磁特性可以用介电常数ε和磁导率μ这两个宏观参数来描述。对于通常介质ε〉O,μ〉O时,电场、磁场和波矢量之间满足右手螺旋关系,称为右手材料;而对于ε〈0,μ〈O的介质,电场、磁场和波矢量之间则满足左手螺旋关系,这样的介质被称为左手介质,     

Numerical Simulation of Plasma Antenna with FDTD Method

We adopt cylindrical-coordinate FDTD algorithm to simulate and analyse a 0.4-m-long column configuration plasma antenna. FDTD method is useful for solving electromagnetic problems, especially when wave characteristics and plasma properties are self-consistently related to each other. Focus on the frequency from 75 MHz to 400 MHz, the input impedance and radiation efficiency of plasma antennas are computed. Numerical results show that, different from copper antenna, the chaxacteristics of plasma antenna vary simultaneously with plasma frequency and collision frequency. The property can be used to construct dynamically reconfigurable antenna. The investigation is meaningful and instructional for the optimization of plasma antenna design.     

超声快速制备病理切片中的超声频率优化

报告了利用超声增强细胞膜通透性的作用实现超声快速制备病理切片的方法.实验比较了超声处理和常规处理两种方法制取的肝等病理组织切片,比较了在优化频率范围内选择200 kHz,400 kHz,600 kHz,800 kHz和1000 kHz五组超声频率作用相同肝组织样品制备病理切片的效果.结果表明超声方法可以在1 h内完成肝组织切片,且品质较好,同时发现超声作用频率不同,完成肝组织处理的总时间不同,200 kHz和800 kHz频率完成肝组织处理的时间最短.引入液体环境中微气泡空化的理论模型,依据该模型数值模拟得到的最佳超声作用频率与实验结果一致.     

无损评价固体板材疲劳损伤的非线性超声兰姆波方法

从理论上分析了采用非线性超声兰姆波方法准确评价固体板材疲劳损伤的可行性.对于未承受周期性载荷作用的航空铝板,采用已建立的超声兰姆波实验系统测量了在其中传播的超声兰姆波的基波和二次谐波的幅频曲线,并对所测得结果给予了合理的物理解释.对两块给定的航空铝板试件施加拉-拉疲劳载荷作用,在超声兰姆波具有强烈非线性效应的条件下,对于不同的载荷循环次数,分别对两试件中超声兰姆波的基波和二次谐波的幅频曲线进行了测量.结果表明,在板材疲劳损伤的初期,超声兰姆波基波的应力波因子随循环次数的改变并不明显,且与循环次数的对应关系也不确定;然而,在周期性载荷作用的最初阶段,超声兰姆波二次谐波的应力波因子随循环次数的变化非常显著,并表现出明显的单调对应关系,表明超声兰姆波的非线性效应及相应的超声兰姆波二次谐波的应力波因子,可望能为固体板材早期疲劳损伤的准确评价提供一条有效途径.     

超声提取分光光度法测定柑橘皮中橙皮甙含量

在超声波作用下,用饱和石灰水浸提、酸析,从柑橘皮中提取橙皮甙.以精制橙皮甙提取率为评价指标,利用正交实验L9(33)筛选最佳工艺条件.结果表明最佳提取条件为A2B2C2,即:超声温度25 C,超声时间30min,饱和氢氧化钙水溶液与柑橘皮质量比为4:1.在优选的工艺条件下进行提取,利用紫外可见分光光度法对橙皮甙的含量进行测定,浓度在0.004672-0.01168mg/mL范围内线性关系良好,其回归方程C=0.54487 23.15036×A(mg/mL),r=0.98315,回收率为96.9%-98.5%.该工艺快速,简便,结果稳定.     

《医学物理学》中超声波的教学及神奇超声刀

在医学院开设的物理学课程里,关于“超声波”在医学的应用讲得比较多的是超声多普勒血流仪．目前,超声热疗技术取得了巨大的进展,超声热疗技术的发展为人类同肿瘤的斗争提供了一种新技术,尤其是高强度聚焦超声技术应用于肿瘤治疗的前景十分广阔．这一部分内容,医学院的物理课程中不应予以忽视．下面谈两个问题：     

NiMnGa磁控形状记忆合金纵振式换能器

为实现低频、小尺寸水下声源,利用具有大应变、快速响应和高能量密度等优势的NiMnGa合金为驱动元件设计了水声换能器。基于NiMnGa合金变形原理,建立了NiMnGa纵振式换能器物理模型,推导了等效电路。通过有限元法,实现了NiMnGa纵振式换能器电磁-机械-声的多物理场耦合仿真,用于预测换能器的水下声学性能。制作了小型NiMnGa纵振式换能器样机,并在水中测试了500～800 Hz频带内的声源级。实验结果表明,换能器样机辐射面直径为8 mm,水中谐振频率为700 Hz,最大声源级为115.5 dB。