凹球面自聚焦声场非线性效应的研究

用球束方程(SBE)研究了声源参数和媒质特性对凹球面自聚焦声场非线性效应的影响。结果表明,谐波的最大幅值出现在声焦点附近,基波与线性声场的分布类似,而高阶谐波的聚焦性能更好。超声频率、声源表面初始声压幅值或非线性参数越大,即平面波冲击间断形成距离越短,声的非线性效应越明显。声衰减会使非线性效应减弱,而凹球面曲率半径增大会使谐波和基波最大值的位置偏离更明显。     

超声热疗仪计算机温控系统的设计

文章论述了超声热疗仪的多点实时温控系统的研制。该系统可实时采集病灶部位的多点温度,并采用积分分离、积分限幅和微分分离等改进的 Ｐ Ｉ Ｄ 算法控制病灶部位的温度。     

热疗用微波辐射器长度对其性能影响的理论分析

本文分析了一种带冷却水的用于人体体腔内部热疗的绝缘偶极子微波辐射器的特性。利用辐射器上的电流分布导出辐射阻抗和驻波经与辐射器长度的关系式，探讨了体腔周围被加热生物组织中分布的比吸收率，进而根据热平衡方程得到辐射器长度对温度场分布的影响，为体腔内部热疗用微波辐射器的设计提供了理论依据。     

可控槽波导微波辐射器的实验研究

为了增加穿透深度和改进对辐射场形状的控制,提出了一种新型的会聚式电磁热疗辐射器的设计,并对其进行了评价。与现在常用的射频(RF)和微波辐射器不同,这种新型槽波导辐射器具有连续分布的孔,并装有内部功率监测器。     

AlN单晶生长热场稳定性模拟

借助多物理场耦合软件模拟了物理气相传输法AlN单晶生长系统中的热场分布.探讨了生长不同厚度晶体的系统内部热场分布,并与实际生长不同厚度晶体的表面形貌进行比对.模拟结果表明,随着晶体厚度的增大,生长系统内部的轴向温度梯度出现不同程度的降低.晶体表面的径向温度曲线逐渐变为微凸界面,这与实际单晶厚度增大时表面形貌的变化趋势基本一致.另外模拟了多晶AlN源的升华收缩对热场分布稳定性的影响.结果表明,多晶AlN源收缩导致系统稳定性下降.通过分析不同电流下的热场分布结果,提出改善系统稳定性的措施.     

微波热疗辐射器聚束方法的研究进展

肿瘤的热疗法是当前肿瘤放疗、化疗的有效辅助疗法.影响肿瘤的微波热疗效果的决定性因素是微波能量在肿瘤组织中的合理分布,如何提高微波辐射器的辐射效率,将辐射的微波能聚焦在肿瘤体是当前辐射器研究的重点.文中针对国内外已研制的微波热疗辐射器,从单辐射器和辐射器阵列两个方面综述辐射器聚束的方法及研究工作进展.     

场热电子发射与场热电子显示屏FTD

由于场热电子发射显示屏FTD采用场热发射微电子枪平板阵列,对场强和真空度的要求都不高,而且发射电流密度大,发射电流稳定性和均匀性好,故FTD既具有与液晶显示屏LCD、等离子显示屏PDP和场电子显示屏FED一样的平板结构,又具有与阳极射线显象管CRT一样的高亮度、高清晰度、广视角、低功耗、长寿命和优良的彩色图像。而且FTD生产工艺简单,凡能够生产CRT、LCD和PDP的厂家,不必增加大型设备,即可生产FTD。因此FTD生产成本低,是一种能够实现CRT平板化,并与其它平板显示屏,如LCD、PDP等在市场中相竞争的优质平析显示屏。     

肝组织激光间质热疗温度与热损伤区域研究

基于光子传输理论,首先采用蒙特卡罗方法和Pennes生物传热方程模拟了肝组织激光间质热疗在不同功率不同加热时间下的温度分布,然后进行相应参数下的猪肝离体实验,获取相应的中心温度和热损伤区域大小,最后对理论模拟与离体实验的结果进行对比。对比结果表明:离体实验的中心最高温度低于对应的理论模拟值,理论模拟的53 ℃温度等高线椭圆长、短轴能较好的预测实际的热损伤区域大小。     

方形自聚焦透镜的折射率分布研究

为了获得方形自聚焦透镜的折射率分布,提出了一种求解其折射率分布的半经验方法。该方法利用圆形边界条件下获得的扩散方程的解去近似方形边界条件下扩散方程的解,该近似解中的4个待定系数用雅明干涉法测得的方形自聚焦透镜4个位置点上的折射率来确定。该方法避免了在方形边界条件下求解扩散方程的复杂过程,得到的半经验公式形式简单、计算方便,利用半经验公式计算得到的折射率与实验结果吻合得较好,二者之间的最大相对误差为0.94%,平均相对误差不超过0.3%。该公式为以后研究方形自聚焦透镜阵列成像问题提供了可供参考的理论依据。     

压电MEMS超声换能器阵列声场研究

研究了一种基于微电子和微机械加工技术的六边形压电超声换能器阵列。依据活塞声源辐射声场特性,采用瑞利积分法计算了方形膜声压及指向性函数;运用惠更斯原理,仿真模拟了阵列远场声压分布。理论分析了阵元边长、阵元中心间距和阵元数目等结构参数对阵列波束宽度、方向锐度角和旁瓣级的影响。结果表明,该阵列模型不仅能完全消除栅瓣,有效抑制旁瓣,减小主瓣宽度,且在低频(约10kHz量级)范围有很高的指向性。通过优化阵列参数,可获得最佳的声压分布,进而为阵列设计和声场分析提供理论参考。     

基于空间冲激响应的圆形换能器辐射声场研究

基于空间冲激响应的稳态声压场理论,从选取距离函数出发,建立了单阵元圆形平面换能器声场中任一场点处的基于傅里叶变换的冲激响应声场模型,该模型适用于声场中的任意位置。并运用Matlab仿真了换能器的轴向与径向声压分布,且在圆形换能器冲激响应的声压分布实验系统上进行验证,实验结果与仿真得到的声压场具有很好的一致性。实验验证表明,仿真结果可准确反映圆形换能器的空间辐射声场分布。该方法计算快捷,对于优化圆形换能器设计参数及提高超声成像检测分辨率有重要参考意义。     

聚焦超声换能器的研究现状与发展

超声以其无创性在生物医学及工业无损检测等领域备受关注,超声换能器作为实现超声应用的关键载体,需具备高的空间分辨率和特定的声场分布。常见的单阵元换能器需通过设计优化来满足上述需求,聚焦是最直接且有效的工艺方法。针对不同类型、不同工艺研制的超声换能器,提出了多种聚焦工艺,以实现换能器性能优化。     

超声波悬浮能力及其试验研究

研究超声波近场悬浮能力构造超声波轴承,通过近场悬浮特性和压电振子振动模态分析,利用自行设计的悬浮能力试验装置测试得出超声振动对物体具有悬浮能力。这种悬浮能力随振幅增大而增强,由于悬浮间隙的存在,能主动形成动压润滑气膜,减小了物体间的摩擦磨损。     

激光超声测厚系统的实验研究＊

本文介绍了作者研制的激光超声测厚系统的基本原理和部分实验结果,讨论了该系统用于无损测厚的几个问题。     

超声流量计管道流场的模拟与分析

针对非理想流场对超声流量计测量的影响,研究单、双弯管流场的流速分布特征。通过对理想层流、湍流的模拟计算,得出单、双弯管流场的流速分布关系。通过流速分布曲线和流速等值线分布情况可以看出,单弯管流场的二次流分量是两个对称的涡,纵向截面的线平均速度是对称的。双弯管流场的二次流是单一的涡,在截面侧后方会出现回流,使速度等值线及截面线的平均速度分布很不规则。     

线形宽带超声相控阵换能器的声场分析

讨论了一种计算矩形活塞阵元声场脉冲响应函数的简便算法,通过对不同延时量的矩形活塞阵元声场脉冲响应函数进行叠加,得到线形换能器阵列的脉冲响应函数;再施以宽带脉冲激励函数,得到线形换能器阵列的声场分布。比较了3种不同换能器的脉冲响应及声场分布,该法对工业无损检测领域超声成像用换能器参数优化具有重要意义。     

参量阵扬声器系统的超声发射阵指向性研究

在参量阵扬声器系统中,需采用若干个压电陶瓷超声换能器单元组成换能器发射阵,换能器单元的数目和排列位置会对发射阵的指向性产生影响。通过改变换能器数目及之间的相对距离,模拟了超声发射阵的空间指向性。与实测结果进行了比较,验证了在设计超声发射阵列时,此模拟方法的可靠性和实用性。     

阶梯型超声换能器的计算机辅助设计

提出了对阶梯型超声换能器的计算机辅助设计；对设计原理及设计方法进行了讨论；结合设计实例进行了设计说明。