复频超声的声化学作用

研究了复频超声产生声化学过程的机理和声化学产率 ,给出了复频超声在介质中相互作用引起空化波动方程的解析解 ,将复频超声在液体中相互作用产生的散射谱与单频进行比较 ,证明了复频超声声化学作用优于单频超声 .     

实验室中的声化学研究

综述了超声的空化效应及实验室中常用的声化学反应器,重点讨论了声化学最新的应用研究进展,其中包括声化学在纳米材料制备、污水处理和催化反应等方面的应用。     

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。     

超声空化场中的球旋转

根据P.Langevin对声辐射力的推算和C.Eckart的声流理论,实现了超声喷泉中一个球体的旋转和两个球体按相反方向的旋转,同时观察到这些球体的旋转随超声功率的增大而加速.这种由频率1.7 MHz和电功率45W的超声所产生的超声喷泉,可以看作是一种向上喷射的超声空化场,它拥有一种单方向的辐射力和对称的回旋声流,正是这种空化场所具有的这类典型的声学非线性特性才为球体的旋转提供了稳定的旋转力矩.     

超声空化场中的球旋转

根据P.Langevin对声辐射力的推算和C.Eckart的声流理论,实现了超声喷泉中一个球体的旋转和两个球体按相反方向的旋转,同时观察到这些球体的旋转随超声功率的增大而加速.这种由频率1.7 MHz和电功率45W的超声所产生的超声喷泉,可以看作是一种向上喷射的超声空化场,它拥有一种单方向的辐射力和对称的回旋声流,正是这种空化场所具有的这类典型的声学非线性特性才为球体的旋转提供了稳定的旋转力矩.     

超声技术抑制藻类生长的研究

以超声技术为基础,讨论了低强度超声(×106数量级)对藻细胞产生抑制作用的机理,提出5分钟/次的处理剂量,每4-5天处理一次的处理频次是最优经济效益的处理参数.指出低强度超声抑藻过程中破坏了藻胆体的结构功能,干扰了叶绿素的合成途径,从而有效控制了生物量的增长.     

超声空化清洗技术及其应用

在阐述空化、空化射流；超声空化及超声空化清洗技术的基础上，对声空化发生的过程及影响产生超声空化空穴的因素进行了研究与探讨，并论述了超声清洗技术的优越性，此外，还对该技术的发展前景及研究发展方向进行了展望。     

高能超声在制备颗粒增强金属基复合材料中的作用

采用高能超声处理方法制备了致密度高、增强颗粒均匀分散的ＳｉＣ／ＺＡ２２基复合材料．对复合材料制备过程中高能超声的作用机理、有效作用范围进行了分析．结果表明,在试验所用高能超声处理条件下（２０ｋＨｚ,１ｋＷ）,熔液中能造成瞬时局部高温、高压的声空化效应与具有较高速度和加速度的声流效应的协同作用,是高能超声处理技术在制备颗粒增强金属基复合材料时改善增强颗粒与基体合金润湿性,并使颗粒在合金中弥散分布的原因．而高能超声在熔体中有限的有效作用区域,要求利用该技术制备复合材料时,必须在工艺上保证熔体的各个部位均能受到高能超声的有效作用才能获得优质的复合材料     

熔体超声波处理对超强铝合金组织和性能的作用

在7055铝合金液相线625℃以上,对7055铝合金熔体进行超声波预处理后模铸,研究超声熔体预处理对7055铝合金凝固组织和力学性能的影响.基于超声波对熔体产生的空化效应,讨论了熔体中微粒超声活化成为结晶核心,促进形核和细化晶粒的作用机制.显微组织观察和力学性能测试结果表明:经过超声波预处理后,7055铝合金晶粒明显细化,退火态延伸率和抗拉强度均大幅度提高.     

超声对细胞膜通透性影响的研究现状

不同剂量和强度的超声对细胞会产生一定生物效应.当超声参数设置合适时,能使细胞膜通透性明显增强.加入声学造影剂,由于造影剂中存在很多微泡,微泡在超声波的作用下被激活,泡核表现为振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程,在此过程中局部产生高温高压,使细胞膜通透性进一步增强.细胞膜通透性增强能使细胞内物质释放,细胞外物质进入细胞,这样可用于释放代谢物质或中间产物,化学方法治疗肿瘤及基因转导等.根据近几年的研究,超声对细胞膜通透性的影响可以部分用于解释超声杀菌的机理,但这还有待于我们进一步的深入研究.     

空化水射流的化学效应

在综述超声空化的有关研究成果的基础上,分析空化水射流中的微空泡溃灭时瞬时局部高温、高压产生的特殊的物理环境引发的复杂的化学效应:直接热分解、自由基的氧化和超临界水氧化;划分了空泡溃灭时化学反应区域;分析了空化水射流化学效应的影响因素.     

矩形辐射体夹心式复频超声换能器研究

研究了一种具有多个共振频率的矩形辐射体夹心式复频超声换能器．换能器由圆柱形后盖板、压电陶瓷晶堆及矩形六面体前盖板组合而成．根据表观弹性法和一维纵向振动理论。给出了此类复频超声换能器横向（x，y方向）及纵向（z方向）共振频率方程．用有限元法对给定具体尺寸的此类换能器进行了模态和谐响应分析，得出了其频率输入导纳曲线．理论和数值计算分析表明。此类超声换能器具有多个共振频率，可在不同振动模态上工作，达到了利用同一尺寸超声换能器产生多个共振频率的目的．     

空化及其在杀菌中的应用

空化是一种非常复杂的现象,空化能够产生极高的瞬时压强与温度,从而能够带来众多的应用,但超声空化用于杀菌却仅仅停留在实验室研究阶段,超声杀菌的处理量是比较少的。描述了超声及水力空化杀菌机理,进行了不同条件下超声和水力空化杀菌实验。结果表明,超声空化与水力空化都有很好的杀菌效果,水力空化的处理量要比超声空化处理量大。     

复频聚焦超声不同声参量对激活血卟啉杀伤离体肿瘤组织的影响

利用复频聚焦超声激活血卟啉杀伤肿瘤,对不同声参量(血卟啉浓度、超声辐照时间、超声强度)进行了对比选择性试验.结果表明,血卟啉浓度为100～200μg/mL,超声辐照时间约为120s时,超声辐照强度增加.复频超声作用的效果不是单频的代数和,而是单频和的1.3～2倍.     

声化学技术在污水处理中的研究

本文对声化学在污水处理中的研究进展作了综述,并对此技术存在的问题和发展方向进行了讨论。     

声致发光法测量超声空化场的实验研究

依据鲁米诺增强声致发光原理,采用微光测量系统,对超声清洗槽内空化声场进行了测量,分析了声致发光强度与功率密度及驱动频率的关系.结果表明,当输入功率密度超过声致发光阈值时,液体中才出现声致发光现象;同一功率密度条件下,不同超声频率发光强度不同.     

超声功率谱高低频延伸实验研究

测试了超声换能器在外加谐频条件下的声波辐射；发现较高频与较低频延伸之间的频率是相互关联的；经过综合归纳，得到超声频率方程，并用其它类型超声换能器作检验，证明该方程是正确的．     

染色法测量超声空化场研究

简易、形象地评定声空化强度与分布是功率超声技术应用中的重要技术.本文利用染色法测量侧置换能器清洗水槽中声空化场,通过改变功率,对多种染色载板的染色效果加以比较,给出3种适合不同功率情形使用的染色载板,并提出染色法最佳观测时间和最佳观测方法.同时,研究了变频条件下清洗水槽中的空化分布.结果表明,连续变频下获得均匀的空化场.染色法能形象描述超声清洗设备和声化学反应器中的声空化分布,并且具有简单、直观、经济、可信度高的优点,是一种实际可行的声空化定性评价方法.     

声空化泡动力学及其测量

在评述当前声空化研究领域的最新进展基础上, 报道在声空化泡动力学理论和实验方面的研究结果. 首先, 考虑了实际非球对称声场驱动下的空化泡运动, 提出了一个非球形气泡动力学模型, 数值计算给出一种新的稳定的非球形振荡解. 然后, 设计了双路Mie散射系统, 对空化泡运动的球对称性进行了实验检测, 发现在低声压驱动的大气泡中存在明显的不同方向的非同步振荡. 作为一个推论, 得到了空化泡非球形振荡的证据. 并且完成了非球形振荡和驱动参数、液体参数的相关性测量, 具体参数包括驱动超声的幅度、频率, 液体的表面张力系数、黏度、含气量等. 最后, 介绍了数字移相频闪照明拍摄技术, 实现对稳态声空化泡的直接拍摄测量, 时间分辨率提升到20 ns, 相比已有的200 ns的时间分辨率, 提高了一个量级.     

复频超声声化学激活血卟啉抗肿瘤效率的研究

用1，3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)检测了超声激活血卟啉的效率，作了单、复频超声激活效率的对比。实验结果表明，复频超声对激活效率有一定的增强效果，400kHz 1．2MHz(强度分别为1．0W／cm^2，5．0W／cm^2)比400kHz 800kHz(强度都为1．0W／cm^2)复频激活血卟啉HPD的增强效果要高些，在辐照时间为0～100s，血卟啉浓度为50μg／mL时，前者最多是单频作用效果之和的1．5倍，而后者最多是单频作用效果之和的1．3倍。这一结果对声动力学疗法应用于临床具有重要的意义。指出了进一步提高复频超声激活血卟啉效率的途径。