基频和高阶谐振频率下球形谐振腔声

发布时间：2024-03-30 14:55

　　声波在球腔内传播时,当球腔直径是声波波长的整数倍n(n为非零的自然数)时,声波在球腔内产生谐振,并形成球形驻波声场,此时的球腔即为声谐振腔。根据n的数值不同,球形谐振腔会产生不同的谐振状态:基频激励下的谐振(n=1)和高阶谐振频率激励下的谐振(n>1)。不同的谐振频率激励时,谐振腔会出现不同的声学现象:基频下的单波声场和单泡声致发光现象,高阶谐振频率下的高能焦域声场和多泡声致发光现象。为了研究不同谐振状态下球形谐振腔驻波声场中声学变化及内在关联,本文采用理论模拟和实验研究相结合的方法,1.研究了基频下球形谐振腔内的声场和不同谐振腔直径、不同环境温度下的声致发光现象;2.研究了高阶谐振频率下球形谐振腔内的驻波声场和不同环境静水压力下的声致发光;3.研究了不同环境静水压力下高阶谐振频率激励的球形谐振腔焦域处的空化以及生物学效应变化。目的1.明确基频和高阶谐振频率两种激励模式下谐振腔内声致发光的发光机制和内在联系;2.明确球形驻波聚焦声场的形成,认识球形驻波聚焦的原理;3.明确环境静水压力对高阶谐振频率激励的球形聚焦超声辐照生物组织所致损伤的影响及其机制。材料和方法1.基频下球形谐振腔...

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图1-1数值仿真中使用的基频球形谐振腔

式中为速度势，r，和分别为球坐标分量，如图1-1所示，c0是流体中的声速。该方程的向量函数为：()()01,,,,nlnlmnlllmnlmrjrYNc=（2）式中n,l和m为整数，jl为l....

图1-2不同直径的基频球形谐振腔Fig.1-2Sphericalcavitytransducerswithdifferentdiametersoffundamentalfrequency.

图1-2不同直径的基频球形谐振腔2Sphericalcavitytransducerswithdifferentdiametersoffundamen

图1-3基频球形谐振腔与谐振腔直径的关系

为谐振腔的半径。实验中采用的烧瓶制作的声谐振腔近似于柔性边界下的结果[30]，因此本实验谐振腔的谐振频率与谐振腔直径的关系大致如图1-3所示。

图1-4基频声致发光实验系统框图

正式使用光谱仪进行光谱测试之前，采用Hg灯标准光谱校准。1.8实验方法基频驱动下的声致发光实验的系统框图如图1-4所示。

本文编号：3942515