不可溶混合液体的非线性声参量

本文设不可溶流体的混合液的总体积为各组份体积之和,直接求导并计及各组份体积比随压力的变化,得到混合液等效非线性声参量(B/A)_ef与各组份体积比x_i,它们的(B/A)_i及绝热压缩系数β_i的关系,并作了实验验证,实验与理论符合较好。     

改进的热力学方法研究液体非线性声参量 B/A

本文描述一种测量液体及生物媒质非线性声学参量B/A的改进热力学方法,其特点是直接测量绝热过程中传声介质声速随静压力的变化而得到B/A。由于采用了高灵敏度的检相技术,静压力只需改变一个大气压左右,因而避免了传统的热力学方法需要大范围改变温度及压力等缺点。测量了蒸馏水等十一种液体,结果表明此方法可行,系统可靠,精度在5％以内。     

非线性声参量计算机模拟成像

非线性声参量B/A是生物组织超声辨认的一个重要的新参量.本文从Burgers’方程出发分析了有限振幅平面声波在层状介质中的非线性传播理论,并将它用于二次谐波的声成像,利用通常的CT算法而得的二次谐波数据进行了非线性声参量的计算机模拟成像,用滤波逆投影算法进行图像重建,对简单的样品模型得到了较好的非线性声参量断层图像.     

测量光折变非线性参量动态行为的一种新方法

在z扫描方法的基础上，提出了一种测量光折变非线性参量动态行为的新方法——时间扫描方法.理论和实验研究结果表明，这种新方法是精确、可行的. 关键词： 时间扫描方法 z扫描方法 非线性折射率 非线性吸收     

非线性声参量B/A的参量阵成象

非线性声参量B／A描述了有限振幅声波在媒质中传播的非线性特性,有可能成为生物组织定征的一个新参量,有重要的应用前景。本文在声与声相互作用的理论基础上,研究了参量阵的非线性声参量成象,用滤波边投影算法对无损及损耗样品模型进行了计算机模拟成象,在成象过程中讨论了声波衰减对重建象的影响,并提出了衰减修正办法。     

反射式非线性声参量层析成像的研究

非线性声参量B/A描述了有限振幅波在媒质中传播的非线性特性,有可能成为生物组织定征的新参量。本文提出了利用复合式换能器进行反射式的非线性参量B/A层析成像的新方法。利用反射二次谐波的传播理论及有限振幅波插入取代法给出了计算机重建B/A层析像的理论方法。对部分流体及生物组织进行了计算机模拟成像及实验研究,取得了较为满意的结果。     

磁光非线性光纤中光参量增益的研究

将光纤中磁光效应和非线性效应作为微扰,推导了磁光四波混频的耦合模方程.通过解析解研究了各向同性磁光非线性光纤的参量过程,并指出利用磁光耦合系数的色散特性可以实现四波混频的相位匹配.同时,采用龙格-库塔法分析了在线双折射磁光非线性光纤中,忽略费尔德常量的波长依赖性时,左旋圆偏振光参量增益的磁控特性,指出了实验中采用较高费尔德常量的非线性光纤的必要性.研究表明:1)对于低线双折射磁光非线性光纤,优化双折射大小可以获得最大的参量增益;2)根据参量增益对磁光耦合系数的单调依赖特性,适当选择光纤长度、泵浦功率以及输入导波光的偏振态,可使参量增益的磁可调范围大大提高.     

非线性声参量层析成像与生物组织定征

结合有限振幅插入取代法和计算机层析成像技术提出非线性参量B/A的成像方法,用卷积滤波法可重建非线性参量层析图像.对正常肝和若干种病变的猪肝脏组织(肝硬化、肝炎和脂肪肝等)进行了实验成像.为了便于比较,文中还给出了衰减系数这一线性参量的层析图像.研究结果指出非线性参量B/A成像在生物组织定征中的有效性及在医学诊断中的应用前景.     

高声衰减生物媒质非线性声参量的研究

本文应用相对测量法,并加入衰减与衍射修正,测量与研究了高声衰减生物媒质的非线性声参量B/A。结果表明:心、肝、脾、肾、肌肉组织的B/A值为7左右;尿液、胆汁等水样液体的为6左右;脂肪组织的在9.6以上。分析了脂肪组织非线性声参量较大的原因,认为是由于其组织成份中类脂化合物较多所致。另外,结合本研究,讨论了Ichida等人对脂肪组织非线性声参量的研究结果。     

液体脉冲光声信号的增强

本文研究了用PZT传感器作液体脉冲光声信号增强的若干因素,其中包括PZT响应频率匹配,多层PZT积叠,光束聚焦及溶剂增强等。实验结果表明,这些措施都能使光声信号增强,有效地提高光声检测的灵敏度。     

高灵敏度液体光声传感器的研制

光声光谱分析技术中,高灵敏度的光声传感器仍是其仪器装置的关键所在。不少研究者对此予以极大的重视。本文从理论上分析了液体光声波的传输特性、能量耦合原理。采用复合波导层方式,用国产压电陶瓷设计研制出两种不同结构的液体光声传感器。经实验测定,具有灵敏度高、抗干扰性强和使用方便等特点;适用于液体光声信号检测,尤其是在高低温、     

含气泡液体中的非线性声传播

考虑到分布在液体中的气泡是声波在含气泡液体中传播时引起非线性的一个很重要的因素,本文研究了声波在含气泡液体中的非线性传播.将气体含量的影响引入到声波在液体中传播的方程中,从而得到声波在气液混合物中传播的数学模型.通过对该模型进行数值模拟发现,气体含量、驱动声场声压幅值及驱动声场作用时间均会影响到气液混合物中的声场分布及声压幅值大小.液体中的气泡会"阻滞"液体中声场的传播并将能量"聚集"在声源附近.对于连续大功率的驱动声场来说,液体中的气泡会"阻滞"气液混合物中声场及其能量的传播.     

有限振幅法研究损耗媒质的非线性声参量

用有限振幅插入取代法研究非线性声参量B/A,对于耗散媒介应计及样品的声衰减,本文在考虑了样品的声衰减和换能器的衍射对测量的影响后推导了非线性参量的修正公式。利用此公式研究了生物样品包括生物流体和动物软组织的B/A值及其与浓度和样品结构的依赖关系。     

有机液的非线性声参量B/A研究

依据Ｊａｃｏｂｓｏｎ液体分子自由程理论及有机液声速与分子自由程关系,推导出了有机液非线性声量Ｂ／Ａ的表达式,由此表达式计算出的几种有机液的Ｂ／Ａ参量值与我们测得及文献报道的实验值符合较好。     

非线性声参量成像及其在医学诊断中应用

本文介绍了我们对于反射模式非线性参量B／A的成像技术的研究结果，包括：(1)基于二次谐波的非线性参量层析成像(2)基于参量阵差频波的非线性参量层析成像(3)非线性参量的等深度C-扫成像。利用这三种成像方法对多种生物组织，特别对正常和病变的生物组织进行非线性参量成像。结果表明，非线性声参量成像可以比线性声参量更容易地判别生物组织的病理状态，从而展示了它在医学超声诊断中的应用前景。     

磁性流体的非线性声参量B/A的研究

报导了水基和酯基磁性流体的非线性声参量B／A值随浓度和温度的变化关系。实验研究表明，磁性流体的B／A值随磁性颗粒浓度的增大而线性增大；磁性流体的B／A值随温度的升高而线性增大。还对超声波在磁性流体中传播的声速进行了精确测量。     

多元高斯声束衍射修正下液体非线性系数检测方法

有效检测材料的非线性系数β是非线性超声评价材料力学性能及早期疲劳损伤等的前提和关键,针对当前的有限幅值法仅适用于有限孔径探头近场测量的现状,本论文研究了一种不受检测距离影响的测量方法。为抑制实际检测过程中声能的损失和声场扩散对测量结果的影响,对基波和二次谐波检测值进行衍射和衰减修正,其中利用多元高斯声束精确计算二次谐波衍射系数,在此基础上计算非线性系数β以消除其与理想的平面波推导结果间的差异,提高不同距离下测量值的精度。针对水的非线性系数β进行了仿真分析和实验验证,结果均显示本文方法相比于传统有限幅值法具有明显的精度优势,且表明该方法测量材料的β不受检测距离的影响,为放宽非线性超声检测的应用条件提供了理论依据。     

基于光声光谱气溶胶吸收测量的标定方法研究

大气气溶胶吸收太阳辐射,直接影响地气系统辐射平衡,降低能见度,改变局地气候效应。光声光谱技术具有灵敏度高、原位测量、结构简单等优势,是研究气溶胶吸收特性最为直接、有效的方法。光声光谱近红外气溶胶吸收系数测量系统的精度与标定方法密切相关,为了探究不同标定方案的差异,选择NO₂气体(532 nm)和单分散苯胺黑气溶胶(532、 1 064 nm)分别开展气溶胶吸收系数标定实验。其中,单分散苯胺黑气溶胶的标定方法主要基于Mie理论,结合苯胺黑气溶胶粒子数浓度、苯胺黑气溶胶粒子的复折射率、苯胺黑粒子粒径分别计算532和1 064 nm单分散苯胺黑气溶胶吸收系数。实验结果表明：NO₂气体获取的标定系数介于苯胺黑气溶胶在532和1 064 nm波长处获取的标定系数之间,与532 nm波长处粒径225 nm的苯胺黑单分散气溶胶、 1 064 nm波长处粒径125 nm的单分散苯胺黑气溶胶标定系数相近,在其他粒径处存在一定差异。尽管NO₂气体与苯胺黑气溶胶在特定波长处具有相似的连续吸收特征,对于同一标定系统,标定气体和气溶胶性质、状态不...