物质的结构特性对非线性声参量B/A的影响

物质的结构特性对非线性声参量Ｂ／Ａ的影响刘杰惠鲁志劬龚秀芬（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１引言非线性声参量Ｂ／Ａ是非线性声学中的一个基本参量，它定义为声速对压力的依赖关系，是表示声波与媒质的非线性相互作用强弱的物理量，...     

非线性声参量B/A与媒质关系理论进展

本文系统地回顾了自非线性声参量Ｂ／Ａ提出以来有关Ｂ／Ａ与媒质关系的各种理论，对其优缺点作了简单评述。     

有机液非线性声参量B/A的改进算法

1　引　言非线性声参量 B/ A定义为媒质状态方程在绝热条件下作泰勒展开后 ,其二阶项系数与一阶项系数之比。由于和目前广泛应用于超声诊断中的线性声参量相比较 ,它反映了组织的动力学特征 ,可以提供更多的组织结构信息 ,能成为生物组织定征及超声医学诊断的一个重要的新参量 [1-3 ] ,因而对该参量的研究成为近十多年来超声医学研究的持续热点及前沿课题之一。目前对生物媒质的非线性参量 B/ A的研究取得了重要的进展 ,尤其是 B/ A成像技术已越来越接近临床应用的水平 [3 -4 ] ,但是已进行的研究多偏向于实验和技术 ,到目前为止 ,还未见…     

聚焦声场中非线性声参量B/A的测量

聚焦声场中非线性声参量Ｂ／Ａ的测量章东陈曦龚秀芬（南京大学声学研究所近代声学国家重点实验室南京·２１００９３）１引言众所周知，有限振幅声波在媒质中传播时会发生一系列的非线性现象，如波形畸变、谐波滋生及声饱和等，这些非线性现象可以用非线性参量Ｂ／Ａ来描...     

声透镜聚焦声场的有限元仿真

采用有限元软件对物理模型进行仿真,得到声透镜辐射聚焦声场的焦距,并与实测结果进行比较,显示两者吻合较好。     

聚焦参量阵原频声场抑制方法的研究

在近距离海底底质原位探测中,使用多阵元聚焦技术能弥补参量阵中差频信号能量较低的不足,但也会使得声焦点处的原频信号能量过高,导致接收系统信号波形限幅,引起波形失真,此外在声场测量时也容易造成传感器损坏.基于KZK(Khokhlov-Zabolotskaya-Kuznetsov)方程和Berktay包络自解调理论,以声焦点...     

用光声法测量陶瓷材料的热参量

以固体光声效应的RG理论为依据,用光声法测量了压电陶瓷材料PZT的热参量。实验结果表明:用此方法只需要测出一个量就能同时确定PZT的α、k和C的值,并且实验设备简单,速度快,是一种很有前途的测热参量方法。     

用于眼球测量的聚焦超声换能器声学参量测量方法的研究

脉冲时域测试系统是一种新颖的宽带测试系统，对高频（例如７ＳＭＨＺ以上）测试尤其适用。通过计算机对脉冲响应的富氏变换，而自动获取换能器的宽频带参数，这种方法速度快、频带宽、功能多及操作简易。本文通过对一种用于眼球测量的８．３ＭＨＺ聚焦超声换能器（进口仪器配套件），用连续波与脉冲波两种测量方法，校正若干主要声学参量。结果表明；二者的接收频响特性相当吻合。     

非线性声参量B/A和声速与物质结构的关系研究

本文用我们改进的热力学方法，在温度２０℃和５ＭＨＺ的频率下，测量了三类有机液的同分异构体──正丙醇、异丙醇；正丁醇、异丁醇、叔丁醇；正戊醇、异戊醇、仲戊醇、叔戊醇的非线性声参量Ｂ／Ａ。旨在直接探讨物质结构的变化与非线性声参量的关系。实验结果表明：物质结构对Ｂ／Ａ的影响确实存在的。这对于医学超声的临床应具有重要实际意义。     

非线性参量B/A超声成像的仿真与仿体实验研究

非线性参量B/A是描述生物组织非线性效应的重要参量,其对组织特性的敏感度较线性参量高出1~2个数量级。将非线性参量B/A用于生物组织成像,更有利于组织定征与医学超声诊断。目前已有的B/A成像效果大多依赖于B/A测量技术的准确性。为了获取较好的B/A成像,通过仿真与仿体实验比较了有限振幅声波法测量非线性参量B/A的几种经典方法,仿真和仿体实验结果均表明:扩展比较法(Extended Comparative Method,ECM)测量准确性高,其测量误差低于3%。运用该方法结合滤波反投影仿真实现B/A参量层析成像,成像结果能较好描述简单组织中的B/A参量分布。     

活塞聚焦换能器的二次谐波声场

1　引　言　　研究聚焦换能器的非线性声场是非线性声学中受到关注的问题。这是由于聚焦活塞换能器在焦点附近能产生很强的非线性且圆型活塞聚焦换能器由于能有效地提高分辨率而被广泛应用于超声医学诊断及超声显微镜。对于有限振幅的活塞聚焦声场 ,分析时必须同时考虑衍射效应和非线性波型畸变效应 ,因此在数学分析上相当复杂 ,Lucas等人 [1] 在Parabloic近似下 ,导出了活塞聚焦换能器的基波 ,二次谐波积分型式的解 ,尽管这种解的形式是解析的 ,但由于解的形式是多重积分 ,对于实际的声场分析计算不够方便。由于高斯函数的积分具有相对简…     

B超诊断仪凸阵阵元高度方向复合聚焦声场的研究

文章研究B超诊断仪凸阵阵元高度方向复合聚焦声场的计算推导了方便实用的计算公式。然后进行了实验和数值计算,实验结果与理论预测相当吻合,偏差不超过7％。最后在计算机上进行数值仿真,进一步研究了声透镜的几何参数影响声场参数的规律。     

基于近场声全息的聚焦换能器声场测量方法研究

高强度聚焦超声(HIFU)被广泛应用于医疗领域,但聚焦换能器焦点处的声强比较大,直接测量容易造成水听器损坏.为了间接获得焦点处声压,将全息测量面近似等效为声源面,结合空间傅里叶变换算法,提出了一种高测量效率的聚焦换能器声场测量方法.以球面自聚焦换能器为对象,进行声场测量方法的仿真研究和实验验证.结果表明,该方法比积分法...     

基于经验模态分解的聚焦超声非线性声场检测

为精确检测聚焦超声声场中的谐波成分并得到谐波分布规律,开展了对聚焦超声非线性声场检测的研究,提出基于经验模态分解的聚焦超声谐波检测方法。首先对声场信号进行经验模态分解;然后利用噪声判断准则判断出固有模态函数（IMF）中的噪声分量,滤除噪声分量后将剩余的IMF分量予以重新组合;最后对新信号进行傅里叶变换,得到各次谐波的幅值。结果表明:它能较好地抑制噪声,相比于传统的检测方法可获得更平滑的谐波分布;该方法对开展谐波成像、医学超声检测具有重要意义。     

点聚焦换能器声场的可视化和测量

0引言声场校准一直以来是声学研究者们广泛关注的方向。传统的校准方法如互易法、自易法、辐射力法等均需在声场中引入接收介质来对指定点的声场进行测量[1]。但是,接收介质的介入本身会对声场产生影响,特别是当我们需要探测高频声或极小点处的声场时,接受介质的引入对测量结果造成影响十分显著,降低了测量精度。     

自由体积理论下液体声速、声速系数及非线性声参量B/A的研究

用液体自由体积理论研究了有机液体的声速，声速系数及非线性声参量与分子结构和分子势能的关系。结果表明分子间的作用力是影响声速，声速系数及非线性声参量的主要原因。同时非线性声参量Ｂ／Ａ也体现了液体分子结构方面的信息。     

声光偏折效应球壳型换能器聚焦焦点峰值声压的测量

利用声光偏折效应,设计了一种测量球壳型换能器辐射聚焦声场焦点峰值声压的简便实验方法.基于焦点峰值声压与最大光偏折量之间的理论关系,通过测定聚焦声场焦域的最大光偏折量,获得球壳型聚焦换能器的焦点峰值声压;采用有限元方法对聚焦换能器辐射声场进行数值分析.对比实验测量结果,发现二者相对误差为7.33%,符合较好.该实验方法在医疗超声快速校准方面具有广泛的应用前景.     

基于激光全息法的聚焦换能器近场声特性分析

研究了基于激光全息法的低频聚焦换能器近场测量方法,分析了利用激光全息法测量近声场特性时的基本原理,构建了一套实验测量系统。为验证该方法的可行性与准确性,利用激光测振仪对1个由25个压电小柱按5×5排布构成,频率为80kHz且表面带有自聚焦声透镜的聚焦换能器的声场进行实验测试和推算,获得了距离该换能器辐射凹面中心50mm处振动膜片上的声压幅度和相位分布,推算出此聚焦换能器声轴线上的声压分布与焦点处声压分布,同时使用COMSOL模型仿真与水听器测试,对比验证了激光全息近场测量后远场外推结果的高准确性。     

超声换能器表面振动和声场测量及其与经典超声换能器的仿真比较

超声换能器广泛应用于声学测量,其工作性能主要取决于它的振动与声特征。然而,多数研究中的换能器被认为是经典的活塞或高斯型,经典与常用的真实换能器之间的差异容易被忽视。基于此,首先用激光测振和传声器测声方法测量了某厂家换能器产品的表面振动与声场特征。然后设计有限元方案,分别仿真经典与真实换能器的声场。最后从辐射面振速分布、声场声压和相关系数等方面,综合比较经典与真实超声换能器之间振动与声场的异同。结果表明,换能器间的辐射面振速分布差别明显,所研究的真实换能器的声场特征接近于活塞,而与高斯型差别较大。