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惠州市逸林自動(dòng)化設(shè)備有限公司

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惠州市惠城區(qū)水口鎮(zhèn)東景農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)
編:
516005
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http://m.aalajqs.cn/st65435/
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淺談超聲波的六大吸收衰減機(jī)制

2014-6-16 閱讀(2120)

  衰減指的是超聲波在傳播過程中各種聲能損耗的總和,而吸收衰減則是聲能通過各種方法變成熱能的這一部分損失。
  
  有許多因素可以導(dǎo)致吸收衰減,它既與超聲特性有關(guān),也與媒質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)。吸收衰減的數(shù)值也反映了媒質(zhì)的特性。吸收機(jī)制的探討也一直是人們關(guān)注的課題。
  
  1、熱傳導(dǎo)吸收
  
  在均勻的彈性媒質(zhì)中,超聲波的傳播使得媒質(zhì)出現(xiàn)交替的疏密變化,也就是說這使得物體的狀態(tài)發(fā)生了變化。受壓縮的稠密媒質(zhì)將會(huì)發(fā)生溫升,而受拉的疏松媒質(zhì)溫度下降。這種溫差的豐了在,使媒質(zhì)的疏密質(zhì)點(diǎn)間出現(xiàn)熱量傳導(dǎo),從而導(dǎo)致波動(dòng)聲能量的損耗。這就是熱傳導(dǎo)吸收。
  
  2、粘滯吸收
  
  由于彈性媒質(zhì)具有粘滯性,故由超聲波引起的質(zhì)點(diǎn)振動(dòng),將受到質(zhì)點(diǎn)間存在的粘滯阻力的作用,即受到內(nèi)摩擦力的作用。這將導(dǎo)致部分聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。這就是粘滯吸收。
  
  3、馳豫吸收
  
  媒質(zhì)的馳豫過程實(shí)際是媒質(zhì)分子的內(nèi)能與分子平移能的相互轉(zhuǎn)換過程。分子從超聲波的振動(dòng)能理中取得了平移能,把聲能轉(zhuǎn)變成無(wú)規(guī)的熱運(yùn)動(dòng),消耗了聲能,這就是馳豫吸收。
  
  4、相對(duì)運(yùn)動(dòng)吸收
  
  超聲波傳播時(shí),還存在聲輻射力作用,這就是一種靜壓力。它作用在聲特性阻抗變化的界面上時(shí),可以使界面發(fā)生移動(dòng)。也就是說,這將使聲特性阻阬的媒質(zhì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。從而吸收的聲能,這稱為相對(duì)運(yùn)動(dòng)吸收。
  
  5、汽泡吸收
  
  超過空化閾值的高強(qiáng)度超聲波在流體媒質(zhì)中傳播時(shí),將導(dǎo)致空化效應(yīng)發(fā)生,產(chǎn)生出許多汽泡,這就造成媒質(zhì)產(chǎn)生新的擾,從而吸收了超聲能量。
  
  6、滯后作用吸收
  
  在非常粘滯的媒質(zhì)中,當(dāng)聲波的頻率高于豫馳頻率時(shí),將有一種過量吸收與每周期內(nèi)的恒定的能量損耗相對(duì)應(yīng),這種吸收稱為滯后作用吸收。
  
  由于聲波波陣面的擴(kuò)展而導(dǎo)致聲能的失散,或者由于聲場(chǎng)的固有分布而導(dǎo)致的聲能變化,通??梢约右孕拚?。也不會(huì)導(dǎo)致聲能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?。而吸收衰減成因要復(fù)雜的多,不同的媒質(zhì)主要起作用的機(jī)制也不盡相同。對(duì)于生物媒質(zhì)所形成的吸收衰減,更比非生物媒復(fù)雜的多,進(jìn)一步的研究將會(huì)給醫(yī)學(xué)超聲診斷、治療提供理論根據(jù)。


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