包膜微气泡非线性与超声造影剂谐波特性的研究

对包膜超声造影剂 (ultrasoundcontrastagents ,以下简称UCA)的非线性特性进行了理论分析与模型仿真研究 ,对比研究了不同尺寸的理想气泡和包膜微气泡在不同频率超声场中的基波与谐波散射特性 ,研究结果对UCA的制备及其应用技术有重要价值 .UCA谐波特性实验结果直观地反映了白蛋白超声造影剂显著的非线性特性 ,该特性将为医学超声成像技术和相应基础研究开拓新的领域 .     

双频激光器的稳频研究

本文对双频激光器的单模工作条件和频差做了理论分析和实验研究，同时研究了轴向磁场对 稳频工作点的影响，使频率重复性有明显提高。频率重复性和稳定性用拍频法进行了测量。     

连续波核磁共振信号的解析

以连续波核磁共振实验为基础,结合他激核磁共振实验方法,分析研究了示波器上显示的氢核核磁共振信号.结果显示,由于射频振荡电路中晶体管的非线性作用使共振信号与激励信号混频,示波器显示混频中产生的差频信号,实验结果同时解释了振幅衰减频率升高的尾波现象,完善了现有核磁共振边限振荡器理论存在的不足.     

单双泡空化噪声计算分析

基于由单双泡动力学方程和Lighthill方程创建起来的单双泡空化噪声模型,通过Matlab语言编程计算,分析了水中空化泡的初始半径、双泡间距、声压幅值、超声频率、双频超声等因素对空化噪声的影响.计算及分析结果表明:在相同的初始条件下,单双泡的空化噪声曲线有不同的形态,双泡产生的空化噪声远大于单泡;对于单泡,空化泡的初始半径、声压幅值、超声频率、双频超声对空化噪声均有影响,其中空化泡初始半径和声压幅值的影响最为显著,在双频条件下,两声压分量幅值相等时单泡空化噪声达到最大.对于双泡,初始半径和声压幅值对空化噪声影响很大,而超声频率和双频超声对空化噪声的影响几乎可以忽略.     

对声致发光单气泡半径计算

从Keller-Miksis方程出发,推导出声致发光气泡半径微分方程,通过数值计算,计算出不同驱动声压,不同驱动声压频率下的气泡半径,讨论了驱动声压,驱动声压频率与声致发光气泡半径的关系,得到理论计算结果与实验数据很好的吻合.     

宽频带空间光外差信号采集系统

双频激光器是诸多精密测量应用的核心传感部件。为解决双频Nd:YAG激光器拍频信号频差大、功率小、难以采集的技术难点,该文设计并实现了一套宽频带空间光外差信号采集系统。采用大口径光纤准直器有效地解决了对空间光束的耦合接收问题,送入高速光电接收器进行光电转换,经集成微波放大器模块对频差信号进行放大,最后由VB语言实现频率计与计算机的通讯,完成拍频信号的实时采集和存储。实验结果表明:该系统对空间光信号耦合效率高达90%,放大器增益47dB,实现了对1.5GHz以内拍频信号的有效采集。此系统效率高、可移植性好,为双频激光器大频差信号提供了可靠的采集方法。     

弹光调制非线性光程差干涉信号频压转换研究

弹光调制器调制产生的干涉信号存在非线性的光程差,为研究其频率特性及光程差,利用Matlab软件对干涉信号的频率及非线性的光程差进行软件仿真,设计频压转换电路,实现干涉信号频率到电压信号的转换。实验表明,通过频压转换的干涉信号,可以准确测量并计算出因晶体发热、环境温度改变及中心频率漂移造成的不稳定光程差,且光谱的频率及光程差变化量的计算速度也提高了近40%。     

不同激励方式对有界空间超声场分布的影响

根据波的叠加原理分析了矩形空间的超声场分布,并对不同激励方式下的声场分布进行了实验研究。结果发现:单频正弦信号激励时,声源频率越高,声场分布越均匀;多频合成信号激励时,由于声波间的不相干性,声场的空间均匀性比单频信号激励时有显著改善,且频率越高,改善效果越明显。研究表明:就改善声场均匀性而言,应结合超声系统的谐振特性合理选择合成信号的带宽。     

复频聚焦超声换能器声场研究

研制了一种能实现两种频率超声叠加的自聚焦型超声换能器，利用瑞利公式对其声场进行了计算，确定了焦区位置，计算结果与测量值符合较好，对复频叠加声场的频谱进行了测量，发现其有两个原波，和频波，差频波，倍频波等成分，理论分析及实验结果表明，该换能器可以实现双波叠加并产生声散射效应。     

含有不同惰性气体的气泡的声致发光的阈值声压

气泡内的气体成分对声致发光阈值有很大影响. 通过对不同气体成分气泡的声致发光阈值的研究, 揭示了声致发光的机制. 实验结果表明, 随着惰性气体原子质量的依次降低, 声致发光的阈值声压逐渐增加, 结合实验所得的不同惰性气体对应的阈值声压, 对气泡内产生的温度进行数值模拟, 发现不同惰性气体的气泡对应的阈值温度相等, 而当声致发光很强情况下, 气泡的发光满足轫致辐射机制. 由实验和数值模拟的结果可以推测, 在超声空化过程中, 气泡内的水分子首先裂解并放出光子, 随着温度的升高, 惰性气体被电离, 产生轫致辐射. 气泡的发光是一个由分子辐射向轫致辐射的变化过程.