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光热治疗中纳米材料的三维光声实时示踪和量化评估
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作者 叶皖力 陈盈娜 程茜 《声学技术》 CSCD 北大核心 2024年第6期811-815,共5页
光热治疗是一种新兴的肿瘤治疗方式,主要通过具有高光热转换率的靶向纳米材料注射入瘤内实现。为了达到最优化治疗效果,需要对纳米材料在体移动轨迹和瘤内富集情况进行实时示踪和准确量化评估,因此需要一种有效的影像方式。文章采用实... 光热治疗是一种新兴的肿瘤治疗方式,主要通过具有高光热转换率的靶向纳米材料注射入瘤内实现。为了达到最优化治疗效果,需要对纳米材料在体移动轨迹和瘤内富集情况进行实时示踪和准确量化评估,因此需要一种有效的影像方式。文章采用实时三维光声/超声融合成像方法,实现了肿瘤体中纳米材料富集过程的特异性成像示踪,量化评估了纳米材料在肿瘤体内的富集规律,实现了对靶向光热治疗纳米材料的实时监控。 展开更多
关键词 光声成像 纳米材料 在体检测
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单泡声致发光中气泡的动力学特性——振子模型 被引量:25
2
作者 钱梦騄 程茜 葛曹燕 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期289-294,共6页
单泡声致发光是通过气泡的运动将低能量密度的声能转换成高能量密度的光能的能量转换过程。因此,把气泡看作以流体为负载的振子,利用带有能量耗散函数的Lagrangian方程,可以获得描述在不可压缩、粘滞流体中气泡近球对称振动... 单泡声致发光是通过气泡的运动将低能量密度的声能转换成高能量密度的光能的能量转换过程。因此,把气泡看作以流体为负载的振子,利用带有能量耗散函数的Lagrangian方程,可以获得描述在不可压缩、粘滞流体中气泡近球对称振动的运动方程。在适当近似下,利用解析解对气泡在膨胀、崩溃和回弹这3个过程中的动力学行为进行了讨论,得到单泡声致发光中气泡动力学特性较为简明的物理图像。 展开更多
关键词 声场 气泡 运动 能量密度 光能 能量转换 振子模型 单泡声致发光 动力学特性
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纹影法在超声场成像中的应用 被引量:10
3
作者 陈皓 徐峥 +2 位作者 姜学平 钱梦騄 程茜 《声学技术》 CSCD 北大核心 2016年第3期235-238,共4页
纹影法成像系统具有分辨率高、成像速度快等特点,可以实现稳态声场分布以及声波传播的瞬态过程快速成像。将纹影法应用于瞬态声传播特性以及声子晶体声场的成像研究。在瞬态成像时,记录了单脉冲辐照固体表面产生的泄漏瑞利波和泄漏纵波... 纹影法成像系统具有分辨率高、成像速度快等特点,可以实现稳态声场分布以及声波传播的瞬态过程快速成像。将纹影法应用于瞬态声传播特性以及声子晶体声场的成像研究。在瞬态成像时,记录了单脉冲辐照固体表面产生的泄漏瑞利波和泄漏纵波的传播过程,并且与仿真结果进行比较,两者的泄漏波辐射角较一致。在声子晶体声场的成像中,通过改变入射频率,观察到了声子晶体在其工作频率时背表面的稳态声场,为其俘获颗粒能力的研究与分析提供了直观的实验依据。 展开更多
关键词 纹影法成像系统 瞬态声传播 声子晶体 超声场
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声光衍射及实验研究 被引量:16
4
作者 刘海霞 盖磊 +1 位作者 刘光娟 栾晓宁 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2009年第1期56-59,共4页
介绍了声光衍射的原理,并对布拉格衍射中的声光偏转和声光调制进行了实验研究。实验结果表明:通过改变超声波的频率和功率可以实现对激光束的方向和强度的控制和调节。所获得的实验结果和理论分析相符。同时对声光介质中的声速进行了测量。
关键词 声光衍射 声光偏转 声光调制
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多重散射理论声光耦合波方程的龙格-库塔法数值分析 被引量:5
5
作者 朱京平 李阳 +1 位作者 唐锐歆 侯洵 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期284-287,共4页
提出利用直观、方便且具有普遍性的 4阶龙格 库塔 (R K)方法求解基于多重散射理论推导出的声光耦合波方程,模拟计算布喇格衍射下衍射效率随各关键参数的变化关系,分析入射光偏离Bragg角对Bragg衍射光效率的影响程度,以及最佳Bragg衍射... 提出利用直观、方便且具有普遍性的 4阶龙格 库塔 (R K)方法求解基于多重散射理论推导出的声光耦合波方程,模拟计算布喇格衍射下衍射效率随各关键参数的变化关系,分析入射光偏离Bragg角对Bragg衍射光效率的影响程度,以及最佳Bragg衍射效率所需参数的选取问题 模拟结果表明:Q(Klein Cook参数) =4π时Bragg衍射效率可达 97%,证实了特征长度作为选取声光互作用长度的合理性. 展开更多
关键词 龙格-库塔法 数值分析 耦合波方程 声光布喇格衍射
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激光声特性与激光脉冲能量对应关系研究 被引量:8
6
作者 王雨虹 王江安 +1 位作者 宗思光 马治国 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2008年第10期981-983,共3页
分析了激光脉冲能量与激光声特性的对应关系。采用脉冲能量可调的Nd:YAG激光器产生激光声信号,利用水听器测量激光声信号。结果表明,激光脉冲能量在70~300mJ范围内变化时,随着激光脉冲能量的增加,激光声信号峰值声压具有线性增加... 分析了激光脉冲能量与激光声特性的对应关系。采用脉冲能量可调的Nd:YAG激光器产生激光声信号,利用水听器测量激光声信号。结果表明,激光脉冲能量在70~300mJ范围内变化时,随着激光脉冲能量的增加,激光声信号峰值声压具有线性增加的趋势,等离子体膨胀声波与空泡溃灭声波的时间间隔也相应增加,等离子体膨胀声波的峰值声压比空泡溃灭声波的峰值声压低,激光声信号的主频与脉冲能量的对应关系较弱。 展开更多
关键词 脉冲能量 声特性 对应关系
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三角波形激光脉冲在液体中致声的特性分析 被引量:4
7
作者 李秋实 罗洪 +1 位作者 胡永明 倪明 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期409-412,共4页
为了研究激光脉冲波形对其在液体中致声特性的影响,基于激光致声的热膨胀机制机理,采用理论推导和数值仿真的方法,对三角波形激光脉冲激发声波的特性进行了分析。首先阐述了激光与液体媒质通过热膨胀机制作用激发平面光声源的理论;推导... 为了研究激光脉冲波形对其在液体中致声特性的影响,基于激光致声的热膨胀机制机理,采用理论推导和数值仿真的方法,对三角波形激光脉冲激发声波的特性进行了分析。首先阐述了激光与液体媒质通过热膨胀机制作用激发平面光声源的理论;推导了激光脉冲为三角波形时在约束边界和自由边界下产生声脉冲的解析解,并通过仿真得到了声脉冲剖面;然后通过模拟得到了不同边界下激发光声脉冲的波形;最后分别推导了约束边界和自由边界下的光声转换效率,分析了转换效率的影响因素,并对不同边界下的转换效率进行了求解和对比。结果表明,该研究对激光致声技术的工程应用具有理论指导意义。 展开更多
关键词 激光技术 激光致声 热膨胀机制 三角脉冲 光声脉冲剖面 光声脉冲波形 转换效率
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声光协同作用下金纳米颗粒表面空化泡的动力学研究 被引量:5
8
作者 徐峥 许坚毅 刘晓峻 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第1期14-18,共5页
在激光和超声的协同作用下,金纳米颗粒表面会产生空化气泡。本文通过观察各种参数条件下空化泡的振荡变化,研究了激光光热、超声空化及其协同效应。研究发现,光热作用和激励声压的改变可以调节气泡的动力学过程,光热效应的增强有利于气... 在激光和超声的协同作用下,金纳米颗粒表面会产生空化气泡。本文通过观察各种参数条件下空化泡的振荡变化,研究了激光光热、超声空化及其协同效应。研究发现,光热作用和激励声压的改变可以调节气泡的动力学过程,光热效应的增强有利于气泡的膨胀,激励声压的增加可以提高气泡运动的剧烈程度。两者的协同作用可以使气泡稳定存在并经历不同的振荡过程。此外,激光与超声协同方式的变化对气泡的运动过程有一定影响。 展开更多
关键词 动力学过程 协同作用 颗粒表面 空化泡 纳米 气泡运动 声光 超声空化
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单泡声致发光中气泡运动特性的Mie散射测量 被引量:4
9
作者 葛曹燕 李同保 +1 位作者 程茜 钱梦騄 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第5期429-434,共6页
运用光学Mie散射测量,实验研究了声致发光单泡的运动状态和发光光强受激励声场频率f及声压Pa变化的影响,结合动力学R-P方程拟合得到不同声压Pa下气泡半径随时间变化的动力学特征曲线——R(t)曲线,定量确定了气泡平衡半径Ro和压缩比Rmax/... 运用光学Mie散射测量,实验研究了声致发光单泡的运动状态和发光光强受激励声场频率f及声压Pa变化的影响,结合动力学R-P方程拟合得到不同声压Pa下气泡半径随时间变化的动力学特征曲线——R(t)曲线,定量确定了气泡平衡半径Ro和压缩比Rmax/Ro,并通过气泡振子模型给出的势能方程估算了气泡塌缩阶段的能量损耗。结果表明:适当控制谐振频率(△f/fo-10-4,fo=21 kHz)和声压(1.2 atm-1.5 atm)可实现稳定的单泡声致发光;并且随着Pa的增大,气泡压缩比增大,回弹势能占总能量的比值逐渐减小(10-1-10-3),气泡在膨胀相聚集的大部分声能很可能以激波和热能形式释放。 展开更多
关键词 Mie散射测量 单泡声致发光 声场频率 能量损耗 谐振频率
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单泡声致发光现象——气泡的稳定性 被引量:14
10
作者 钱梦騄 彭若龙 《声学技术》 CSCD 2003年第2期130-135,共6页
被水中驻波声压捕获在声压波腹的单个气泡,能周期地发出宽度50ps~140ps的光脉冲,这种现象称为单泡声致发光。稳定的单泡声致发光的参数主要由振荡形状稳定性、质量扩散平衡、组分的化学平衡和高的能量集聚等条件确定。文章将根据上述... 被水中驻波声压捕获在声压波腹的单个气泡,能周期地发出宽度50ps~140ps的光脉冲,这种现象称为单泡声致发光。稳定的单泡声致发光的参数主要由振荡形状稳定性、质量扩散平衡、组分的化学平衡和高的能量集聚等条件确定。文章将根据上述四条件对气泡的动力学稳定性作简单讨论。 展开更多
关键词 单泡声致发光现象 气泡 动力学稳定性 振荡形状稳定性 质量扩散平衡 能量集聚 组分化学平衡
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相位、振幅调制两用声光调制器设计 被引量:9
11
作者 陈海波 陈芳 佘卫龙 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期166-169,共4页
针对实际应用中大多的光调制器只能实现单参数调制的情况 ,提出一种既可以调相又可以调幅的声光调制器的设计方案 .运用矩阵级数解法求解正常声光相互作用Raman Nath方程 ,通过计算机编程进行数值求解 ,得到衍射光的衍射光强和附加位相... 针对实际应用中大多的光调制器只能实现单参数调制的情况 ,提出一种既可以调相又可以调幅的声光调制器的设计方案 .运用矩阵级数解法求解正常声光相互作用Raman Nath方程 ,通过计算机编程进行数值求解 ,得到衍射光的衍射光强和附加位相变化 ,从而指出以往解法的一些不合理性 ,并找到声波功率和衍射光的光强和位相的关系 ,为声光效应的位相调制和振幅调制设计提供了一种可行的方法 .结合调制声波频率 ,可在同一个调制器上进行调幅、调相、调偏转方向 . 展开更多
关键词 声光效应 相位调制 振幅调制
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PAPE法对莫来石复合材料热扩散率研究 被引量:4
12
作者 毕艳芳 王亚非 +2 位作者 高椿明 李伟 赵斌兴 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2008年第5期601-603,607,共4页
利用光声压电(PAPE)法开展对Mullite/Al-Cu-Mg复合材料等效热扩散率的测量研究。首先介绍基于简化热弹模型理论的PAPE法并建立相应的实验系统,其次通过对参考样品的检测完成对实验系统的校准,最后研究合金材料及莫来石增强金属基复合材... 利用光声压电(PAPE)法开展对Mullite/Al-Cu-Mg复合材料等效热扩散率的测量研究。首先介绍基于简化热弹模型理论的PAPE法并建立相应的实验系统,其次通过对参考样品的检测完成对实验系统的校准,最后研究合金材料及莫来石增强金属基复合材料的等效热扩散率。测量结果表明,含Mullite纤维(20%)的Al-Cu-Mg复合材料的等效热扩散率小于其基底合金的等效热扩散率。 展开更多
关键词 热弹理论 PAPE 等效热扩散率 Mullite/A-Cu-Mg复合材料
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一种高速光纤声光调制器 被引量:4
13
作者 王大贵 吴中超 +4 位作者 王晓新 傅礼鹏 王晓平 申向伟 何晓亮 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期155-156,161,共3页
该文介绍了应用于光纤传感系统中的高速光纤声光调制器的设计和应用。分析了影响光纤声光调制器调制速度的因素,介绍了高速光纤声光调制器的设计方法。最后采用氧化碲(TeO_2)晶体和小束腰光纤准直器得到工作波长1 550nm、光脉冲上升时间... 该文介绍了应用于光纤传感系统中的高速光纤声光调制器的设计和应用。分析了影响光纤声光调制器调制速度的因素,介绍了高速光纤声光调制器的设计方法。最后采用氧化碲(TeO_2)晶体和小束腰光纤准直器得到工作波长1 550nm、光脉冲上升时间23.9ns、插入损耗2.9dB、通断消光比53dB的高速光纤声光调制器。 展开更多
关键词 高速光纤声光调制器 光脉冲上升时间 插入损耗 消光比
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用超声光栅测液体中声速的理论与实验研究 被引量:20
14
作者 陈晓莉 王培吉 《西南师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期135-138,共4页
描述了平面超声波在液体里传播形成超声光栅的原理;根据非理想流体对应的连续性方程和Lorentz-Lorenz定律,推导了液体光栅中液体密度与折射率的周期性变化规律,表明液体密度和折射率变化满足相似的驻波方程;根据推导的结果描绘了几个特... 描述了平面超声波在液体里传播形成超声光栅的原理;根据非理想流体对应的连续性方程和Lorentz-Lorenz定律,推导了液体光栅中液体密度与折射率的周期性变化规律,表明液体密度和折射率变化满足相似的驻波方程;根据推导的结果描绘了几个特殊时刻的驻波波形、液体密度、折射率周期性变化之间的关系曲线;进而由折射率周期性变化规律分析了超声驻波自身像的形成原理,并给出了CGS型超声光栅声速仪利用超声驻波自身像测量声速的方法与实验结果. 展开更多
关键词 超声光栅 声速 原理与方法 实验结果
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海气信道下激光致声下行水声通信系统探讨 被引量:4
15
作者 黄灵鹭 何宁 +1 位作者 冯太琴 何志毅 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2014年第9期972-976,共5页
构建1.064μm脉冲激光致声水声通信系统,依据激光致声机理,研究激光脉冲能量与声能量关系,分析水下致声信号特征和传输特性,针对水下噪声信号与致声信号的频谱特性,采用滤波方法从频域进行了有效分离。通过理论分析和实验验证,结果表明... 构建1.064μm脉冲激光致声水声通信系统,依据激光致声机理,研究激光脉冲能量与声能量关系,分析水下致声信号特征和传输特性,针对水下噪声信号与致声信号的频谱特性,采用滤波方法从频域进行了有效分离。通过理论分析和实验验证,结果表明声波转换能量与激光脉冲能量成正比,选择不同的光学结构可获得不同的致声能量,采用基频可调的ASK编码方式可实现数字信息的有效传送,为海洋通信提供新的技术途径。 展开更多
关键词 激光致声 海气信道 水声通信 基频可调 ASK 编码
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液体中光击穿所激发声场的方向性研究 被引量:5
16
作者 高立民 曹辉 郭建中 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期1477-1480,共4页
从液体中光击穿所激发声场的柱体模型和靶盘模型出发,运用声学基础的理论原理,提出了等离子体椭球模型,对光击穿所激发声场的方向性进行了理论研究.通过MATLAB仿真得到此声场的方向特性图,进而分析和比较了能量不同、照射区域大小不同... 从液体中光击穿所激发声场的柱体模型和靶盘模型出发,运用声学基础的理论原理,提出了等离子体椭球模型,对光击穿所激发声场的方向性进行了理论研究.通过MATLAB仿真得到此声场的方向特性图,进而分析和比较了能量不同、照射区域大小不同的激光束所激发声场的方向性.研究表明等离子体椭球模型更符合实验情况. 展开更多
关键词 光击穿 辐射声场 等离子体椭球 方向性
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基于声透镜的三维光声成像技术 被引量:3
17
作者 张宇 唐志列 +1 位作者 吴泳波 束刚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第24期126-130,共5页
基于声透镜的光声成像系统中,由样品的光声压分布等效样品的吸收分布,进行光声像重建,但之前的这种等效是一种近似,理论上并不准确.本文阐述了声透镜三维光声成像的基本原理,揭示了声透镜像面上光声压信号的时间分布与样品轴向吸收分布... 基于声透镜的光声成像系统中,由样品的光声压分布等效样品的吸收分布,进行光声像重建,但之前的这种等效是一种近似,理论上并不准确.本文阐述了声透镜三维光声成像的基本原理,揭示了声透镜像面上光声压信号的时间分布与样品轴向吸收分布之间的关系;提出用积分法和希尔伯特变换提取光声信号瞬时值法,解调样品吸收系数分布并重建光声像;实验上,对不同样品分别用积分法和希尔伯特变换法获取样品的吸收系数,重建光声像的横向和轴向分辨率均约为1 mm,实现了真正的三维快速光声成像. 展开更多
关键词 声透镜 光声成像 积分法 希尔伯特变换
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单泡声致发光现象—气泡运动的Mie散射测量 被引量:4
18
作者 钱梦騄 安兆亮 葛曹燕 《声学技术》 CSCD 2003年第4期292-296,299,共6页
单泡声致发光现象时间和空间的高重复性,为实验研究气泡动力学特性提供了可能。文章利用Dave倒推算法,计算气泡Mie散射光强随散射角和气泡半径的变化,并选择了散射角80°为实验测量位置。利用R P方程理论计算的R(t)曲线与Mie散射实... 单泡声致发光现象时间和空间的高重复性,为实验研究气泡动力学特性提供了可能。文章利用Dave倒推算法,计算气泡Mie散射光强随散射角和气泡半径的变化,并选择了散射角80°为实验测量位置。利用R P方程理论计算的R(t)曲线与Mie散射实测结果相拟合,定量研究了气泡平衡半径、压缩比及崩溃阶段气泡的能量转换,结果表明,随激励声压的增大,气泡所吸收的声能可能绝大部分转换成激波及热能,使泡内温度上升。 展开更多
关键词 单泡声致发光 MIE散射 Dave倒推算法 R-P平衡方程 数据分析 数据拟合
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激光脉冲波形对液体中热膨胀机制致声特性的影响 被引量:3
19
作者 李秋实 倪明 +1 位作者 罗洪 胡永明 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期478-484,共7页
首先阐述了激光与液体媒质作用通过热膨胀机制激发平面光声源的理论;分别针对激光脉冲为正弦波形、三角波形和高斯波形的情况,推导了激光脉冲分别在约束界面和自由界面下产生声脉冲的解析解,然后通过仿真得到了激发声波的光声脉冲剖面... 首先阐述了激光与液体媒质作用通过热膨胀机制激发平面光声源的理论;分别针对激光脉冲为正弦波形、三角波形和高斯波形的情况,推导了激光脉冲分别在约束界面和自由界面下产生声脉冲的解析解,然后通过仿真得到了激发声波的光声脉冲剖面和时空分布图;并对比分析了正弦波形、三角波形和高斯波形的激光脉冲分别在约束边界和自由边界下激发声波的峰值声压、光声转换效率和波形等特性。 展开更多
关键词 激光致声 热膨胀机制 脉冲波形 光声脉冲剖面 峰值声压 光声转换效率
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应用声光耦合理论对声光效应的研究 被引量:5
20
作者 王亚雄 林书玉 薛勇锋 《陕西师范大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期36-39,共4页
应用声光耦合理论,研究了布拉格衍射时的声光相互作用规律及声光的偏转、调制.通过实验测量,绘制了声光偏转和调制曲线,并结合理论对实验结果作了分析讨论.结果表明,应用声光耦合理论所得声光偏转和调制规律与实际情况基本吻合,但由于... 应用声光耦合理论,研究了布拉格衍射时的声光相互作用规律及声光的偏转、调制.通过实验测量,绘制了声光偏转和调制曲线,并结合理论对实验结果作了分析讨论.结果表明,应用声光耦合理论所得声光偏转和调制规律与实际情况基本吻合,但由于实际应用的条件限制,因此最大声光衍射效率不可能达到100%. 展开更多
关键词 声光耦合 声光效应 声光器件 布拉格衍射
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