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基于RIME-VDSR神经网络的声场超分辨率重建
1
作者 贾慧 王寻 +2 位作者 梁盛德 高莉茹 娄凤飞 《现代信息科技》 2026年第3期45-51,共7页
研究了基于VDSR深度神经网络的液体中超声声场重建问题。使用COMSOL和MATLAB联合仿真的方式对不同位置和不同工作频率的换能器辐射条件下液体中的声场进行了仿真,并保存仿真数据,构建数据集。搭建VDSR深度神经网络,结合RIME优化算法,并... 研究了基于VDSR深度神经网络的液体中超声声场重建问题。使用COMSOL和MATLAB联合仿真的方式对不同位置和不同工作频率的换能器辐射条件下液体中的声场进行了仿真,并保存仿真数据,构建数据集。搭建VDSR深度神经网络,结合RIME优化算法,并利用数据集完成神经网络训练与测试。研究发现,使用RIME优化算法可有效提高重建精度。此外,也对使用不同缩放因子减采样得到的低分辨率声场重建进行了分析,研究表明随着缩放因子的减小,重建精度逐渐降低,且高频声场重建精度对缩放因子比低频声场敏感。最后将所提方法与现有声场重建方法进行对比,结果表明对于低频声场,本研究所述方法重建精度略优于现有方法;而对于高频声场,所提方法优势较为显著。 展开更多
关键词 神经网络 超分辨率 有限元仿真 声场重建
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考虑辐射声波传播时延的气泡动力学方程数值计算
2
作者 梁盛德 王寻 +2 位作者 孙维珍 李晴 张玲玲 《现代信息科技》 2025年第15期101-107,112,共8页
介绍了在考虑气泡辐射声波传播时延的情况下,描述刚性壁面附近单气泡和无界液体中双气泡在超声驱动下脉动的动力学方程,提出了基于MATLAB编程语言的延迟气泡动力学方程数值求解方法。利用该方法,计算了考虑气泡辐射声波传播时延情况下... 介绍了在考虑气泡辐射声波传播时延的情况下,描述刚性壁面附近单气泡和无界液体中双气泡在超声驱动下脉动的动力学方程,提出了基于MATLAB编程语言的延迟气泡动力学方程数值求解方法。利用该方法,计算了考虑气泡辐射声波传播时延情况下上述两种环境中气泡半径随时间的变化,并与不考虑时延情况下的气泡脉动进行了对比。研究表明,考虑时延情况下的气泡半径变化与不考虑时延时存在一定差异。这一差异随着气泡与刚性壁面距离的增加或两气泡间距的增加逐渐减小。所述方法能够有效计算考虑时延情况下不同环境中气泡的脉动,使气泡脉动过程的计算结果更加接近真实情形,有利于实现对空化泡动力学行为的精确控制。 展开更多
关键词 超声空化 气泡脉动 声传播时延 数值计算
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弹性薄膜抗空蚀效应实验研究
3
作者 朱立超 韩晓 +3 位作者 王成 单鸣雷 杨雨 韩庆邦 《应用声学》 北大核心 2025年第4期930-938,共9页
应用弹性涂层或材料可降低空蚀对水工建筑物和水下机械产生破坏的可能性,延长其使用寿命并减少维护成本。该文研究了空化泡在近弹性薄膜处的溃灭特性与弹性模量、无量纲距离的关系,使用豪斯多夫距离对空化泡演变过程进行了形态学分析,... 应用弹性涂层或材料可降低空蚀对水工建筑物和水下机械产生破坏的可能性,延长其使用寿命并减少维护成本。该文研究了空化泡在近弹性薄膜处的溃灭特性与弹性模量、无量纲距离的关系,使用豪斯多夫距离对空化泡演变过程进行了形态学分析,并通过射流速度和基于球帽模型的冲击压强分析弹性边界的抗空蚀效应。结果表明:近弹性薄膜产生的空化泡溃灭的射流速度明显小于刚性固壁,并且随着无量纲距离的增大而减小。空化泡第一次溃灭产生的冲击压强与无量纲距离不存在绝对的线性关系,在无量纲距离小于0.4或大于1.0时都较小,且明显小于平直固壁受到的平均冲击压强。这说明相比平直固壁,弹性薄膜有效降低了空蚀破坏。该文为弹性边界抗空蚀研究提供了新的方法,研究结论可为选取弹性材料从而减免空蚀破坏提供理论支撑。 展开更多
关键词 空化泡 弹性边界 空蚀 豪斯多夫距离 球帽模型
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近弹性覆盖层的气泡脉动特性
4
作者 孙丹 王宇 +2 位作者 秦昊 苏浩晨 刘云龙 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第12期2423-2432,共10页
针对空化气泡的剥蚀会对结构造成损伤的问题,本文研究了弹性覆盖层对空化气泡空蚀行为的影响,确定脉动气泡远离或接近弹性覆盖层现象的临界条件,以实现减少空化侵蚀效果的目的。依据结构化任意拉格朗日欧拉算法和浸没边界法,建立了气泡... 针对空化气泡的剥蚀会对结构造成损伤的问题,本文研究了弹性覆盖层对空化气泡空蚀行为的影响,确定脉动气泡远离或接近弹性覆盖层现象的临界条件,以实现减少空化侵蚀效果的目的。依据结构化任意拉格朗日欧拉算法和浸没边界法,建立了气泡与弹性覆盖层耦合模型,研究了覆盖层的弹性参数和密度参数的影响。结果表明,在一定范围内,覆盖层能显著促使气泡上升;在这个范围内,覆盖层上的应力应变以及能量等参数均与弹性参数存在线性关系,并且密度越大气泡被覆盖层向上弹开的趋势越明显;覆盖层的应力应变以及能量等参数与密度参数也呈线性关系。本文研究结果明确了气泡远离或接近弹性覆盖层的参数控制规律,为弹性覆盖层的空化侵蚀抑制与防护设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 空化气泡 弹性覆盖层 流固耦合 S-ALE算法 空蚀现象 弹性模量 气泡迁移 数值模拟
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超声波降解多糖的作用表现、影响因素及机理研究进展 被引量：1
5
作者 郭向阳 王璐璐 +1 位作者 马景可 金珂婷 《轻工学报》 北大核心 2025年第4期41-51,共11页
多糖的生物活性与其相对分子质量密切相关,而具有简单、快速、环保、高效等优点的超声波法在降解多糖并增强其生物活性方面日益受到研究者的重视。对近年来超声波降解多糖的作用表现、影响因素及机理研究进行综述,认为:超声波降解可有... 多糖的生物活性与其相对分子质量密切相关,而具有简单、快速、环保、高效等优点的超声波法在降解多糖并增强其生物活性方面日益受到研究者的重视。对近年来超声波降解多糖的作用表现、影响因素及机理研究进行综述,认为:超声波降解可有效改变多糖的物化性质,降低其相对分子质量、溶液黏度及分子空间尺寸,提升其溶解度;还可引发单糖组成、单糖结构,以及分子空间构型、结晶状态等多糖结构的变化,增强多糖的抗氧化、免疫调节、降血糖等生物活性。超声波降解多糖的机理涵盖机械断键、空穴效应及自由基氧化还原反应,且受多糖相对分子质量、温度、超声功率、超声频率等多种因素的综合影响。实际应用中应结合多糖种类与需求优化参数,以调控降解过程。目前,超声波降解多糖的研究种类较单一,未来研究将集中在超声波降解多糖的构效关系与机理解析、同源类多糖降解条件与极限值探索、糖苷键定向裂解技术优化、多糖结构与生物活性关联性分析、降解条件系统拓展、动力学模型精准构建及工业化应用等方面,以促进超声波法在多糖降解中的应用,实现对多糖降解过程的精准调控。 展开更多
关键词 多糖 超声波降解 物化性质 生物活性 影响因素 降解机理
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超声微泡介导肝细胞生长因子促进大鼠梗死心肌血管新生 被引量：28
6
作者 王志刚 李兴升 +5 位作者 李雪霖 袁侨英 任建丽 冉海涛 李攀 杨春江 《中国医学科学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期5-9,I0001,共6页
目的探讨超声靶向破坏微泡介导肝细胞生长因子(HGF)促进大鼠梗死心肌血管新生的可行性。方法将40只Wistar大鼠制备成心肌梗死模型后随机分为4组:(1)HGF+超声+微泡组(HGF+US/MB);(2)HGF+超声组(HGF+US);(3)HGF+微泡组(HGF+MB);(4)单纯手... 目的探讨超声靶向破坏微泡介导肝细胞生长因子(HGF)促进大鼠梗死心肌血管新生的可行性。方法将40只Wistar大鼠制备成心肌梗死模型后随机分为4组:(1)HGF+超声+微泡组(HGF+US/MB);(2)HGF+超声组(HGF+US);(3)HGF+微泡组(HGF+MB);(4)单纯手术组(SA)。于基因转染后14d处死各组大鼠,采用免疫组织化学法(IHC)检测缺血心肌周围CD34表达,并在显微镜下计数心肌内新生微血管密度(MVD)。采用酶联免疫吸附法(ELISA)检测心肌组织内HGF蛋白表达情况,并对心肌内HGF含量与MVD进行相关性分析。结果IHC结果显示,CD34定位于血管内皮细胞胞膜和胞浆,显示为棕黄色或棕褐色颗粒,新生的微血管被染成棕黄色,显微镜下计数每高倍镜视野下的MVD,结果表明在HGF+US/MB组心肌中MVD最高,为(266.9±39.8)个/高倍镜视野,与其他各组比较差异均有显著性(P<0.01)。ELISA结果显示HGF在HGF+US/MB组心肌中表达最高,为(5.54±0.81)ng/g,且前壁表达高于后壁(P<0.05),与其他各组心肌HGF含量相比差异也均有显著性(P<0.01)。相关分析表明,心肌HGF含量与MVD呈明显正相关。结论超声靶向破坏微泡可介导HGF基因在缺血心肌内的高效转移并促进血管新生,为心肌梗死的基因治疗提供了一个新途径。 展开更多
关键词 超声微泡 肝细胞生长因子 血管新生
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声诺维(Sono Vue)增强超声辐照对HepG2细胞膜通透性的影响 被引量：14
7
作者 岳殿超 徐辉雄 +3 位作者 吕明德 汤庆 李宝金 向邦德 《中国医学影像技术》 CSCD 北大核心 2005年第4期510-512,共3页
目的　探讨超声辐照对人肝癌细胞株HepG2 细胞通透性的影响以及声学造影剂声诺维(SonoVue)的增强作用。方法　用连续多普勒超声辐照人肝癌细胞株HepG2,超声发射频率1.9 MHz,软组织热指数(TIS)为0.8,增益设定为80%,输出声强(ⅠSATA)为80.... 目的　探讨超声辐照对人肝癌细胞株HepG2 细胞通透性的影响以及声学造影剂声诺维(SonoVue)的增强作用。方法　用连续多普勒超声辐照人肝癌细胞株HepG2,超声发射频率1.9 MHz,软组织热指数(TIS)为0.8,增益设定为80%,输出声强(ⅠSATA)为80.0 mW/cm2,辐照时间均持续60 s。照射时添加或不添加超声造影剂声诺维(SonoVue)。用流式细胞仪检测细胞荧光染色阳性的阳性率。结果　荧光染色阳性细胞的百分率:无超声辐照组或单纯添加SonoVue组分别为(3.06±1.57)%和(1.4±0.04)%,经超声辐照后为(23.72±14.4)%,添加SonoVue辐照后显著增加至(54.78±43.6)%(均P<0.05)。结论　超声辐照能改变HepG2细胞膜通透性,添加超声造影剂后能显著增强这种作用,有希望成为肿瘤分子生物学治疗的介导手段。 展开更多
关键词 超声造影剂 微泡 空化效应 癌 肝细胞 膜通透性
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航空制件超声检测中的声场特性分析 被引量：9
8
作者 彭应秋 郑初华 +2 位作者 李坚 权义萍 石剑 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期301-305,共5页
针对航空制件超声检测中影响缺陷定量准确性的声场问题进行了深入讨论 ,研究了脉冲波声场的计算方法 ,设计了相应的计算软件并绘制出实用换能器声轴线上的声压分布曲线 ,分析了不同材料和厚度的采样回波对频谱的影响 ,比较了连续波声场... 针对航空制件超声检测中影响缺陷定量准确性的声场问题进行了深入讨论 ,研究了脉冲波声场的计算方法 ,设计了相应的计算软件并绘制出实用换能器声轴线上的声压分布曲线 ,分析了不同材料和厚度的采样回波对频谱的影响 ,比较了连续波声场和脉冲波声场的分布特性及异同点。 展开更多
关键词 航空制件 超声检测 脉冲波声场 声压分布 缺陷当量 超声换能器
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用三种方法研究双频超声空化增强效应 被引量：8
9
作者 朱昌平 冯若 +2 位作者 何世传 单鸣雷 张红苹 《南京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2005年第1期66-70,共5页
分别使用TA荧光法、碘释放法和电学法对 2 8kHz分别与 1.0 4MHz和 1.7MHz组成的双频超声辐照系统的空化增强效应进行了研究 .结果表明 ,双频超声辐照能明显增强空化效应 ,其声空化产额均显著大于各频率单独辐照方式的声空化产额之代数... 分别使用TA荧光法、碘释放法和电学法对 2 8kHz分别与 1.0 4MHz和 1.7MHz组成的双频超声辐照系统的空化增强效应进行了研究 .结果表明 ,双频超声辐照能明显增强空化效应 ,其声空化产额均显著大于各频率单独辐照方式的声空化产额之代数和 .对双束超声空化增强效应的机理从 3个方面进行了分析 :( 1)双频辐射增强样品的机械振动 ,有助于更多的空气经液体表面进入液体而导致空化核增加 ;( 2 )在双频超声作用下 ,各自产生空化过程 ,当各自空化内爆时 ,会产生许多新的空化核 ,这些空化核为另一频率的空化提供了更多与其共振频率接近的空化核 ;( 3)由于气泡在低频负压相内准静压力减小 ,从而降低了空化的阀值 .而在低频的正压相内 ,气泡的内爆强度增加 ,因而提高了其声空化产额 . 展开更多
关键词 双频超声 空化增强效应 TA荧光法 碘释放法 电化学法
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高强度聚焦超声场中空化泡群的结构及其形成过程 被引量：9
10
作者 陈红 李晓静 +1 位作者 万明习 王素品 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第6期532-535,共4页
空化是高强度聚焦超声(HIFU)引起组织损伤的作用机制之一。本文使用高速摄影技术研究了HIFU场中空化泡群结构的空间分布特征、超声功率对空化泡群结构的影响、空化泡群结构的建立过程尤其是起始过程。空化泡群的结构以空化泡在声场中的... 空化是高强度聚焦超声(HIFU)引起组织损伤的作用机制之一。本文使用高速摄影技术研究了HIFU场中空化泡群结构的空间分布特征、超声功率对空化泡群结构的影响、空化泡群结构的建立过程尤其是起始过程。空化泡群的结构以空化泡在声场中的区域化分布为特征．在一定功率范围内空化泡群的结构保持稳定。从建立过程来看,空化泡群首先出现在焦区,然后在焦后区(远离换能器的区域)形成,焦前区(靠近换能器的区域)空化泡群最后形成。在对空化泡群起始的研究中发现最初拍摄到的空化泡群形状与焦区形状接近,并且观察到空化泡在焦区发生聚集然后破裂的现象。 展开更多
关键词 高强度聚焦超声 空化泡 群结构 超声场 空间分布特征 高速摄影技术 组织损伤 超声功率
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声化学微反应器——超声和微反应器协同强化 被引量：14
11
作者 董正亚 陈光文 +1 位作者 赵帅南 袁权 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期102-115,共14页
微反应器和声化学技术都是化工过程强化的重要手段,但都有优缺点。阐释了"声化学微反应器"的理念——微反应器和声化学技术相互集成,利用超声强化微通道内的混合、传质和预防堵塞等,同样借助微反应器实现声场和气泡场的有效... 微反应器和声化学技术都是化工过程强化的重要手段,但都有优缺点。阐释了"声化学微反应器"的理念——微反应器和声化学技术相互集成,利用超声强化微通道内的混合、传质和预防堵塞等,同样借助微反应器实现声场和气泡场的有效调控并解决声空化过程的放大难题,实现协调强化的目的。同时,深入剖析了声化学微反应器内的声空化行为、声场和气泡场调控规律,以及多相流动体系中的混合与传质强化机制。最后展望了该领域的发展方向,并指出超声空化过程中表界面时空尺度现象和理论是实现并优化超声强化的基础。 展开更多
关键词 微反应器 超声 微流体 混合 传质 介尺度
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合成孔径聚焦声成像时域算法研究 被引量：15
12
作者 孙宝申 张凡 沈建中 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 1997年第1期42-49,共8页
本文介绍了宽带合成孔径聚焦声成像时域重建算法设计，及在486微机上的仿真计算结果；计算参数是按实际实验系统设计选取的。
关键词 超声成像 声成像 时域算法 合成孔径聚焦
原文传递
超声空化对丙酮激光喇曼光谱的影响 被引量：7
13
作者 谢锦平 李化茂 +4 位作者 罗序中 吕家鸿 于剑 袁振鹏 冯若 《应用声学》 CSCD 北大核心 1999年第5期38-40,共3页
本研究设计了一种可引入超声的喇曼光谱样品池．对丙酮的激光喇曼光谱的检测表明，超声空化降低了喇曼光谱的强度．我们认为，超声空化减少了激光光路上参与散射的丙酮分子数是光谱强度降低的主要原因。
关键词 超声空化 喇曼光谱 样品池 丙酮 散射
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超声空化影响因素的数值模拟研究 被引量：46
14
作者 李争彩 林书玉 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2008年第1期38-42,共5页
在超声空化理论基础上,应用Matlab语言,对影响超声空化的各种液体物理参数及声场参数等进行了数值模拟,分析了空化泡崩溃时间与崩溃时泡内最高温度和最大压力的关系.结果表明,空化泡初始半径越大,需要的阈值声压越小;较低的温度和较低... 在超声空化理论基础上,应用Matlab语言,对影响超声空化的各种液体物理参数及声场参数等进行了数值模拟,分析了空化泡崩溃时间与崩溃时泡内最高温度和最大压力的关系.结果表明,空化泡初始半径越大,需要的阈值声压越小;较低的温度和较低的超声波频率能使空化泡产生变得容易;声压幅值较高的超声波能使空化泡运动加剧;空化泡崩溃所用时间随空化泡内蒸汽压增大而变长;空化泡发生崩溃瞬间泡内的最高温度随气体比热比的增加线性增大,崩溃时泡内最大压力随气体比热比增大而减小.这为超声空化效应的研究和实际应用提供了基础理论依据. 展开更多
关键词 超声 空化 影响参数 数值模拟 崩溃
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超声空化气泡动力学仿真及其影响因素分析 被引量：41
15
作者 崔方玲 纪威 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第17期24-29,共6页
为获得最佳的超声空化效果,构建了空化气泡运动的动力学模型,并对模型方程进行数值仿真,探讨了超声频率、声压、空化泡初始半径、反应体系主体温度和绝热指数对空化气泡运动的影响。模拟结果表明,随着超声频率的增加,空化效应减弱;随着... 为获得最佳的超声空化效果,构建了空化气泡运动的动力学模型,并对模型方程进行数值仿真,探讨了超声频率、声压、空化泡初始半径、反应体系主体温度和绝热指数对空化气泡运动的影响。模拟结果表明,随着超声频率的增加,空化效应减弱;随着声压幅值的增大,空化泡最大振幅增加,崩溃时的最高温度和最大压力先增大后减小;气泡的初始半径较小,并且反应体系温度较低时,空化效果较好;绝热指数取值的不同会导致空化模拟计算结果有所差异,该研究为超声空化技术的广泛应用提供参考。 展开更多
关键词 动力学模型 超声 空化 因素分析
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实验室中的声化学研究 被引量：22
16
作者 张颖 林书玉 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期110-116,共7页
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 .
关键词 声化学 声空化 声化学反应器 纳米材料 污水处理 催化 超声效应
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超声清洗过程环境压力对声空化效应的影响 被引量：10
17
作者 吴强 姚澄 +1 位作者 朱昌平 韩庆邦 《应用声学》 CSCD 北大核心 2015年第5期391-397,共7页
在不同深度条件下的水下构建物超声清洗中,声空化是重要的源动力之一。为探明水下环境压力对声空化的影响,本文基于数值计算的方法,通过对超声波作用下气泡动力学的研究,讨论了环境压力对空化泡溃灭时的气泡最大半径、释放能量以及溃灭... 在不同深度条件下的水下构建物超声清洗中,声空化是重要的源动力之一。为探明水下环境压力对声空化的影响,本文基于数值计算的方法,通过对超声波作用下气泡动力学的研究,讨论了环境压力对空化泡溃灭时的气泡最大半径、释放能量以及溃灭功率等因素的影响。结果表明:空化泡最大半径与环境压力在一定范围内呈近似线性关系;随着环境压力增大,空化泡释放能量和溃灭功率均显著减小,且两者在变化趋势和变化幅度上几乎一致;当环境压力大于声压幅值时,空化泡的最大半径、内部压强、内部温度与释放能量均远低于空化发生在环境压力小于声压幅值时的情形。 展开更多
关键词 超声清洗 环境压力 最大半径 释放能量 溃灭功率
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换能器匹配层参数的选定 被引量：7
18
作者 李珺 张峰 +1 位作者 贺西平 朱奕蔓 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期38-41,共4页
采用多层介质声透射模型,计算了超声换能器对水辐射时声能透射效率较高的匹配层匹配参数(特性阻抗和厚度).对计算结果与声能透射效果图进行分析表明,特性阻抗在压电陶瓷与工作介质之间时匹配层厚度最佳值为四分之一波长的整数倍,否则匹... 采用多层介质声透射模型,计算了超声换能器对水辐射时声能透射效率较高的匹配层匹配参数(特性阻抗和厚度).对计算结果与声能透射效果图进行分析表明,特性阻抗在压电陶瓷与工作介质之间时匹配层厚度最佳值为四分之一波长的整数倍,否则匹配层厚度取二分之一波长的整数倍. 展开更多
关键词 匹配层 特性阻抗 厚度 声透射
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医学超声治疗原理及其临床应用研究 被引量：18
19
作者 严碧歌 牛俊得 《现代生物医学进展》 CAS 2007年第8期1246-1248,共3页
本文从超声波对人体特有的生物效应出发,用生物医学工程的观点,阐述了现代超声治疗技术基本原理及最新临床应用成果,特别是在超声外科治疗技术中的最新发展,展望了超声治疗技术的应用发展前景。
关键词 超声治疗 超声外科手术 超声聚焦 功率超声 空化效应
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声场中气泡间次Bjerknes力和气泡群聚现象 被引量：7
20
作者 马艳 林书玉 徐洁 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期40-44,56,共6页
基于双气泡耦合振动方程,研究了强声场中初始半径为10μm以上的两个球形气泡之间的次Bjerknes力,并探讨了驱动声压振幅、驱动频率、气泡间距和双泡的初始半径对次Bjerknes力的影响。结果表明:强声场中气泡运动的非线性效应,使泡间的次Bj... 基于双气泡耦合振动方程,研究了强声场中初始半径为10μm以上的两个球形气泡之间的次Bjerknes力,并探讨了驱动声压振幅、驱动频率、气泡间距和双泡的初始半径对次Bjerknes力的影响。结果表明:强声场中气泡运动的非线性效应,使泡间的次Bjerknes力增加,进而导致气泡大量聚集,互相牵制,形成稳定的气泡结构,即气泡群聚现象。 展开更多
关键词 次Bjerknes力 气泡 非线性 气泡群聚
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