向空气辐射的弯曲振动型超声换能器的研制

以“弯曲”振动阶梯盘作为辐射面的超声换能器具有高的效率和方向性.本文叙述了阶梯辐射盘的振动方式,理论及计算公式.设计了20kHz具有阶梯辐射盘的超声换能器,并对轴向声压进行了测试.该换能器结构简单,制作方便,在实际工作中有一定的应用价值.     

功率超声换能器辐射声功率的激光干涉测量

利用激光干涉仪,绝对测定超声换能器表面的振动位移并由此而确定超声换能器的辐射声功率,对一增幅杆型的超声换能器辐射声功率测量的实验结果表明,在本文的声功率测量范围内,空化对换能器表面的振运移测量影响不大,而且该换能器的电声功率转换效率经实验测定可达到０．４０。     

纵-扭复合模式夹心式功率超声压电换能器的研究

本文对纵-扭复合模式功率超声换能器进行了研究,该换能器由指数型前后金属喇叭盖板以及轴向极化和切向极化的两组压电陶瓷晶片组成。文中推出了换能器中纵向及扭转两种振动模式的共振频率方程。通过改变换能器前后指数型盖板的半径减编系数,得出了换能器中纵向与扭转两种振动模式同频共振的条件。实验表明,换能器的设计频率与测试频率基本一致,而且,换能器的纵向及扭转共振频率也比较接近,该换能器可望应用于超声加工及焊接等高振幅的功率超声技术中。     

慢波导环形换能器及其指向性

本文介绍了一种慢波导环形换能器及其指向性,文中给出了该换能器的结构及其指向性实验结果。实验结果表明,利用声学慢波导能够有效地改善环形换能器的指向性。文中对该换能器指向性形成的机理做了初步分析。     

面向水下应用的电容式微机械超声换能器*

电容式微机械超声换能器具有宽频带和易于制造二维阵列等优势,已经成为一种重要的新型超声换能器。该文针对图像声呐系统对新型超声换能器的迫切需求,提出了一种电容式微机械超声换能器结构和参数,并利用硅微加工技术制备出了该换能器,最后对其主要性能参数进行了测试和分析。测试结果表明该换能器具有发射和接收超声波的功能,中心工作频率为1.965 MHz,6 dB相对带宽达到109.4%,在1 MHz、2 MHz和3 MHz频率时的接收灵敏度分别为-218.29 d B、-219.39 dB和-218.11 dB。该文研制的电容式微机械超声换能器显示出了优秀的宽频带特性,且工作频率和接收灵敏度性能均基本满足了高频图像声呐系统的需求。     

激光反射全息技术在超声换能器近场测量中的应用

研究了基于光学反射层析法的超声换能器近场测量方法。介绍了激光反射层析法测量超声场声压分布的原理,建立了一套实验测量系统,利用激光测振仪完成了对一多基元平面活塞换能器近场声压的测量,得到了该换能器辐射面附近声压的幅度和相位分布。使用探针式水听器对相同位置处的声压进行了直接测量,验证了激光层析法测量结果的正确性;声场反演结果进一步表明使用激光反射层析法适用于对换能器辐射面声压分布和阵元工作状况进行预报。     

多基元聚焦空气耦合超声换能器*

文中针对空气耦合超声换能器及其在表面缺陷检测中的应用开展了研究。选用1-3型压电复合材料及双匹配层结构来实现超声换能器压电材料与空气之间声阻抗的逐渐过渡,提高压电材料/空气界面的声能量透射率进而提高空气耦合超声换能器的灵敏度。在此基础上研发制作了440 kHz多基元聚焦空气耦合超声换能器,并对其性能进行了测试。其焦距、焦宽及焦深分别为41.44 mm、1.14 mm和20.30 mm,灵敏度和带宽分别为-50 d B和20.2%。测试结果表明该空气耦合超声换能器具有优良的性能,利用该超声换能器可以有效检测材料表面缺陷。     

超声雾化空气—氩ICP—AES的检出限

医用超声雾化强器改装后的ＩＣＰ－ＡＥＳ进样装置，在高频功率３．８×０．８０ｋＷ载气流量０．８０Ｌ．ｍｉｎ＾－１，观察高度１．０ｃｍ的折衷条件下，测定了２８种元素的检出限，１５种稀土元素中Ｄｙ，Ｅｕ，Ｈｏ，Ｙ和Ｙｂ的检出限低于１μｇ．Ｌ＾－１。     

管中的驻波:管乐器和簧乐器--物理与音乐之三

管乐器是乐器中的一大家族，主要由各种形式的管状体和激声系统构成．它们的共同特点是利用管中的空气柱振动作为声源，而激声器和管体的形状则各不相同．管乐器可分为两个系列：木管乐器和铜管乐器，它们的主要区别见表1．     

利用复合换能器测量反射的二次谐波及介质的非线性参量

计算了有限振幅声波在层状媒质中的传播和反射,研究了用二次谐波反射模式的非线性声参量测量方法,设计制作了用于反射法测量非线性声参量的复合结构超声换能器,利用该换能器及有限振幅插入取代法建立了脉冲反射式测量非线性声参量B/A的实验系统,对若干流体和生物样品进行了非线性声参量的测量,其结果与现有文献上的值吻合的很好。     

空气取水器中两种型式回热器的性能分析

对制冷结露法空气取水器中的回热器进行了分析研究。该系统分别采用间壁式和混合式两种不同型式的空气回热器,并对两者分析比较。研究表明:在制冷结露法空气取水器系统的设计中,采用间壁式回热器要比混合式的取水效果更好。     

空心聚合物微珠/环氧树脂复合材料匹配层空耦式压电换能器

研制了一种厚度模空耦式压电换能器,使用综合考虑材料衰减系数和声阻抗的空耦式压电换能器电力声等效电路理论模型以指导匹配层结构设计和材料选择,选用新型的空心聚合物微珠/环氧树脂复合材料作为声匹配材料,优化设计电阻抗匹配及结构参数。该换能器中心频率为510 kHz,-6 dB频域相对带宽为25.4%,插入损耗为-27 dB。结果表明,使用新型低衰减系数的闭孔复合材料单匹配层设计的该换能器不仅保证了高灵敏度,同时简化了换能器结构,为空耦式压电换能器研制提供了新思路。     

泌尿系统治疗用HIFU换能器的设计

高强度聚焦超声技术是‘种将超声能量聚焦于人体深部组织的狭小区域,形成足够高的声强,使组织瞬时在局部产生高温、无创性局部治疗肿瘤的新技术。近年来,泌尿系统疾病发病率迅速上升,尤其是前列腺疾病发病率高,相关的并发症也较多,已成为威胁男性生命健康的重要疾病。本文应用高强度聚焦超声技术,设计了治疗泌尿系统疾病的线阵换能器。仿真结果证明:该换能器的卢场能量集中,声强峰值尖锐,焦点尺十小,聚焦效果好,可以达到有效无损治疗的目的。     

基于带闪蒸器的空气源热泵热风机试验性能研究

本文针对带闪蒸器的空气源热泵热风机的性能进行了测试、对比及数据分析,研究结果表明,随着室外环境温度在7℃-20℃之间下降时,两款热泵耗电量都在逐渐增加,带闪蒸器的空气源热泵热风机相较普通空气源热泵热风机的COP下降有变缓趋势,当室外环境温度为-12 ℃时,带闪蒸器的空气源热泵热风机的COP为2.43,而普通空气源热泵热...     

渔业声学回波散射测量系统的宽频带换能器

针对目前渔业声学宽频带回波散射测量系统采用多个不同频带的换能器合成、结构复杂且不方便携带的缺点,本文提出一种使用低机械品质因数、高谐振频率的积层压电致动器作为核心压电元件的"朗之万"型宽带水声换能器。测试结果表明,该换能器适用的频率范围为20 kHz~150 kHz,在三个渔业声学常用频率38 kHz、70 kHz、120 kHz下的-3 dB波束宽度分别为20.0°、11.5°、5.0°,可以满足对常见渔业资源种类的宽带声学回波散射特征的测量要求。     

厚度模压电超声换能器无源声学材料研究进展*

厚度模压电超声换能器作为超声波发射、接收以及电信号间转换的载体,是超声成像与检测系统的核心器件,一般由压电层、匹配层和背衬层3部分组成。超声换能器的性能一定程度上决定着整体超声设备的性能,影响了其在工业、医学、军事等领域的应用。该换能器的关键性能指标(带宽、灵敏度)除了受到压电层的影响,还与匹配层、背衬层等无源声学材料的设计密切相关。该文综述了近年来厚度模压电超声换能器无源声学材料(匹配层、背衬层和声透镜)的研究进展,提出了当前该类材料面临的难题和解决途径,并对其未来发展方向进行了展望。     

空气耦合超声检测复合材料研究综述*

复合材料普遍具有高比强度、高比刚度、高模量、耐腐蚀等优异性能,广泛应用于飞机机翼、导弹外壳、航空发动机壳体等部位。制造和服役过程中各类缺陷影响复合材料的力学性能和服役性能,必须采用有效的方法准确检测和评估复合材料中各类缺陷。空气耦合式超声检测具有完全非接触、非侵入、无损伤和无需耦合剂的特点,能够很好地运用于复合材料的在线和在位检测。该文就近年来空气耦合超声检测技术的研究现状进行了系统综述,简明扼要地分析和介绍了当前空气耦合超声检测的研究热点及进展,重点介绍了1-3型压电复合材料换能器、信号处理技术、相控聚焦式空气耦合超声检测、超声在复合材料的传播特性及其与缺陷交互作用的研究现状,探讨了空气耦合超声无损检测技术与仪器的发展方向,总结了目前空气耦合超声检测的研究热点问题,最后展望了空气耦合超声检测的发展趋势和应用前景。     

利用饮料瓶演示大气压存在的几种方法

人类长时间生活在空气中，对空气的压强已经适应了，感受不到有大气压的存在．本文使用日常生活中的饮料瓶，从不同的角度来演示大气压的存在，使学生直观体会到大气层的存在，能给学生留下深刻的印象，有助于理解大气压强概念；同时体现了新课程，从生活走向物理，从物理走向社会，使学生真切体会到物理就在身边．     

利用空气来探测脉冲太赫兹波

曾有报道利用飞秒激光脉冲通过空气中的三阶光学非线性过程产生高强度的太赫兹波．理论上，作为太赫兹波产生的逆过程，有可能实现用空气作为介质探测脉冲太赫兹波．作者以空气或激光诱导的空气等离子体作为介质，通过测量太赫兹波场诱导产生的二次谐波信号，首次实现了宽带太赫兹波的时间分辨探测，本文介绍了空气中太赫兹波的非相干和相干探测的实验结果和理论分析．迄今为止，这种具有突破意义的太赫兹波空气电离相干探测法（THz-ABCD）的频谱宽度可以超过8THz，实现动态范围可达30dB。     

介绍二层液体界面上波动的实验

1引言 水波是我们身边的自然现象，其独特的分散性是孤立波中所看到的非线性分散波，它能给我们提供与物理学各个水准相应的丰富的信息．一般用眼睛看到的水波是水和空气界面上的波动，若与水相接的有界面流体是煤油，即是比空气密度大的液体的情况，这时所发生的波动是与空气的情况非常不同的．本文特编译了有关二层液体界面上的波动实验以供参考．