生物大分子缔合反应中声子熵的研究

采用量子统计方法，得到了声子熵的计算公式和初步结果，同时还指出在胰岛素与其受体的缔合反应中，声学支声子所提供的声子熵起了重要作用。这样不仅满意地解释了实验结果，同时也阐释了生物体发出红外辐射的原因。     

腔磁力系统中的诱导透明和快慢光传播

为了在腔磁力系统中实现可控的磁子诱导透明、磁力诱导透明以及快慢光传播,建立了一个混合腔磁力系统.该系统由一个含有YIG球的微波腔和在z方向对球施加一个均匀的偏置磁场组成,并用强泵浦场驱动磁子和弱探测场驱动微波腔.研究表明,通过调节腔与磁子之间的相互作用强度和微波腔与磁子的耗散比,可以增加磁子诱导透明(MIT)、磁力诱导透明(MMIT)的效果和提高快慢光传播的速度.该研究结果可为磁力诱导放大、量子光学操纵和量子信息存储以及灵敏光开关的研究提供参考.     

声子晶体的传输特性研究

为探究声子晶体的声波控制机理,研究了声波在声子晶体中的传播行为.通过分析声波激励声子晶体元胞的局域共振响应特性,计算了局域共振型声子晶体的频率响应.运用comsol软件模拟线声源激励在声子晶体薄板后汇聚成点声源.基于光外差测量平台进行了声传输实验,测量汇聚点的声压,并利用NE564组成中心频率为40 MHz锁相环电路来解调声子晶体表面振动信息.运用Matlab处理数据得到声子晶体的频率响应函数,即声子晶体传输特性.实验结果表明,共振频率可以确定声子晶体带隙,减小包覆层橡胶的刚度以降低带隙频率.     

量子方阱中的光学界面声子

本文在连续介电模型基础上，讨论了量子方阱中界面声子的问题，得到了光学声子模的电场分量和电位移分量，以及相应的色散关系。     

基于小波神经网络的晶体光损伤诊断

利用晶体的光声效应，结合小波神经网络故障诊断技术，提出了一种新的晶体光损伤诊断方法，应用该方法对铌酸锂晶体进行了光损伤诊断，结果表明该方法准确、有效。     

应用有限元素法计算房间声传输函数和声脉冲响应函数

有限元素法（finite element method,FEM）是基于声波动方程求解室内声场的数值计算方法，可用于分析复杂形状房间内声场的低频特性。明确地给出了刚性边界条件下房间内两点之间传输函数和声脉冲响应函数的有限元素法计算模型，并以矩形房间为例详细讨论了有关细节。所讨论的计算模型可以真实地反映房间内不同声源点、接收点位置上的声压频谱特性和脉冲响应时间结构，如直达声、反射声等。该方法可用于研究声波在室内的传播规律及预测房间的低频声学特性，在指导厅堂音质设计和噪声控制的实践中具有广泛的应用前景。     

高Q值微腔中二能级原子演化的操纵和量子反演

通过求解系统演化的主方程,研究了在高Q值腔中两能级原子的量子演化及其操控,特别是数值计算了在不同的场情况下原子在导入π脉冲后的演化.研究表明,在弱场情况下,作用于第一个原子的π脉冲不仅导致了第一个原子的量子演化的反演,还导致了后续第2个原子可以再现第1个原子的演化规律,从而为实现操控原子演化的规律和量子信息的传递提供了一种有效的方法.另外还提供了一种简单、方便可研判微腔中光子数的方法. 更多还原     

Mg_2Si的声子谱与力热性能的第一性原理计算

针对6xxx系铝合金的主要强化相Mg2Si的力热性能,采用密度泛函理论、第一性原理以及CASTEP软件进行了理论计算,得到了Mg2Si的平衡晶格常数、弹性系数、声子谱、声子态密度以及相关热力学参量,并对计算曲线进行了理论分析.结果表明:合金强化相Mg2Si的刚性较好,脆性较强,在合金中能起到强化作用.通过声子谱及声子态密度曲线可知,存在9条色散关系曲线,其中3条为声学波,6条为光学波,且频率在8.51 THz附近的格波振动较强.随着温度的增加,熵、焓均增加,而自由能减少.当温度低于200 K时,热容量随着温度的增加而明显增加;当温度高于400K后,热容量接近于常量,其计算结果与物理规律一致.     

基于平面波展开法的声学黑洞梁弯曲波带隙研究

为了进一步提高结构的减振能力,新型减振结构的研究已成必然趋势,声学黑洞作为连续幂律变截面结构,能较好地抑制结构中弯曲波的传播.为了扩展声学黑洞减振频带,本文考虑将声子晶体中周期性结构与声学黑洞结合,构造出以声学黑洞为原胞的一维声子晶体梁.基于欧拉梁理论,推导了该声子晶体梁的弯曲波带隙的平面波展开计算方法,分析了该方法的...     

大气污染物NO2分子的光声探测

NO2是大气污染物的主要成分之一,该污染物在430～450nm波长范围内有很强的吸收,用在400-450 nm波长范围内具有较强荧光发射的常用脉冲闪光灯作激发光源,采用光声技术,用自行设计制作的一套光声探测装置,对常温条件下NO2分子在430～450nm波长区间的光声特性进行了实验研究。实验结果表明,当缓冲气体压强较低时,光声信号强度随缓冲气体压强升高而增大,气压增加到约3.0×104Pa时出现饱和现象。信号强度随NO2气体浓度的增加而增大。以普通的脉冲闪光灯为激发光源,采用高灵敏度的光声技术,在标准大气压情况下,NO2气体探测灵敏度可以达到6.4×10-6。     

InSb量子点的微观结构及其光学性质

采用水平滑移式液相外延技术制备了不同形貌的InSb量子点,并利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱(EDS)和Raman光谱研究了量子点的微观结构及其光学性质.SEM表明制备的InSb量子点易发生团聚,其粒径随着过冷度的增大而增大.EDS谱中出现了量子点的In和Sb元素峰.在182 cm-1波数处,Raman光谱中观察到InSb量子点的横向光学声子(TO)模式.     

通用的插值补充格子Boltzmann方法应用于计算气动声学

提出将通用的插值补充格子Boltzmann方法（GILBM）应用于非均匀网格进行计算气动声学研究. 通过顶盖驱动方腔流、低雷诺数圆柱绕流算例验证GILBM数值模拟方法的正确性. 在此基础上,将该方法应用于高斯脉冲传播、周期性声源传播、二维圆柱绕流的气动噪声计算. 研究结果表明,GILBM方法可以在非均匀网格上较好地模拟高斯脉冲及周期性声源声波的传播过程,计算结果与解析解较吻合. GILBM方法能够模拟非均匀贴体网格下的圆柱曲面边界由于涡脱落造成的气动噪声的产生和传播过程,可以较好地捕捉到近场及远场的声压传播. 圆柱绕流声学特性呈现出偶极子现象,计算结果与参考文献较吻合,证明采用GILBM方法在非均匀网格中模拟声传播问题的正确性及求解气动声学问题的可行性.     

用于低成本光声成像的纳秒激光驱动器设计

为满足光声显微成像的信噪比、分辨率、成像深度等要求,使用高速大功率场效应管作为开关,以激光二极管代替典型光声显微成像常用的脉冲光参量振荡器(OPO)和染料激光器(dye laser),设计了一种低成本、结构紧凑的纳秒级激光脉冲驱动器;介绍了驱动器的电路结构,并进行仿真测试。结果表明:所得驱动电路同时适用于连续和脉冲激光二极管;过驱动激光二极管可以产生的电流重复频率50 kHz,最小脉宽约6 ns,峰值电流约50 A,单脉冲能量约200 nJ;激光脉冲的重复频率、脉冲宽度和脉冲能量均可以满足生物组织血红蛋白的显微成像要求,提高了成像速度,降低了激光器的使用复杂度,驱动器整体结构更加紧凑,同时大幅降低了光声显微成像成本。     

矿物结晶过程中的声子波浪及其作用

采用Bose量子统计方法，对矿物结晶过程中声子波浪的作用进行了详细讨论，得到了晶体生长的动力学数学模型，并指出外界能源的供给对晶体生长和构型有着重要的影响。讨论结果表明，纵声子波浪起主导作用，它会产生相应的化学波浪。     

几种典型声学结构的声辐射阻抗测量实验研究

声辐射阻抗反映了声源与声场之间的能量交换关系,是优化结构声学性能中控制的关键变量之一,针对其实验测量,基于波叠加法的基本原理,设计了用于测量结构声辐射阻抗的实验装置,进行标定实验后,对截面积均匀的圆管、截面积连续变化的号筒和截面积突变的消声器3种经典管道声学结构进行了测量,数据处理后得到实验解。对上述实验对象用有限元结合边界元法进行仿真计算,得到结构声辐射阻抗的数值解。对比实验解与数值解得出,该实验测量装置可以在一定频率范围内得到较精确的解。     

基于超声频段的声子晶体负折射率成像规律分析

声子晶体的负折射率研究是突破透镜衍射极限,实现声透镜超高分辨率的最重要手段.通过局域共振声子晶体的振动模型分析,在系统共振频率附近得到了负的质量参数,并以此为原胞构建了声透镜.利用Comsol软件模拟了近场点声源通过声子晶体平板的负折射率成像过程,很好地验证了该透镜负折射率的实现.观察到入射波和出射波的波形基本接近,弥散现象很弱,解释了声子晶体可以突破衍射极限,实现了超高分辨率的特性.仿真结果表明:该模型的原胞尺寸为0.000 5 m,传输声波的波长为0.025 86 m,实现了利用小尺寸结构调控大尺寸波长的声学信号处理的目的.     

腔磁杂化系统中磁振子阻塞的实现

为了研究腔磁杂化系统中磁振子分布的量子统计性质,构建了一种单量子源,并利用全量子理论在含有声子模的杂化腔磁系统中研究了磁振子阻塞的操控方案及其物理机制.通过求解主方程得到了磁振子的等时二阶关联函数和平均磁子数,并分析了腔模之间的耦合对磁振子反聚束的影响.数值模拟结果表明,增加隧穿耦合、腔与机械模的耦合、腔与磁子模的耦合可有效增强磁振子的反聚束效应.本方案可为在实验中实现单磁子源提供参考.     

光声方法测量金属材料的热扩散率及热溢出率

利用固体光声技术开展了对金属材料热扩散率及热溢出率的测量研究.首先,根据简化的R-G理论建立一维固体光声池检测材料热性能的理论模型,搭建了相应的光声测试系统;然后检测了紫铜等标准样品的热扩散率及热溢出率,完成了实验方法及系统的校准和验证;最后,对常见几种金属样品的热扩散率及热溢出率进行了检测.研究结果显示,利用固体光声...     

预测消声器声学性能的时域非结构有限体积法

为了探讨时域有限体积方法(FVM)在消声器声学性能预测中的应用,采用交错非结构FVM求解线性声波动方程,并进行数值色散分析给出相应的稳定性判据,运用吸收边界条件改进时域脉冲法,并用于预测消声器的声学性能.利用该方法模拟外插管消声器传递损失,结果与商业软件SYSNOISE有限元计算结果、文献实验结果均吻合良好,证明该方法预测抗性消声器声学性能的准确性.分析2种出口管位置蒸汽消声器的声学性能,验证了该方法的正确性及对大网格数模型的良好适用性.     

声管中隔声量测试的脉冲声法

文章提出了利用单传声器在声管中进行隔声量测试的脉冲声方法.现有的阻抗管隔声测量方法均采用多传声器法.利用自行开发的声管吸声/隔声测试系统,通过对系统传递特性的测量,采用逆滤波器原理,消除了声管端口的反射并能够对扬声器频响在高低频进行补偿,最终在声管中获得单一的Butterworth宽频脉冲.将其作为入射波对某型号发动机声学材料的隔声量进行了测试,并和声望SW466阻抗管测试结果进行了对比.在500～4 500 Hz的频率范围内,二者吻合较好.该系统只需要单传声器进行2次测量,测量装置简单,而且测量的重复性好,可以作为一种有效的隔声测量方法.