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實(shí)驗名稱(chēng)：電壓放大器在聲波截面梯度場(chǎng)的重建及其在聲波場(chǎng)處理中的應用 實(shí)驗內容：水下聲信號在傳播過(guò)程中會(huì )引起介質(zhì)折射率的變化，當激光穿過(guò)聲擾動(dòng)介質(zhì)時(shí)，介質(zhì)折射率的空間變化引起激光束的偏轉，利用位置敏感探測器（PSD）感應激光的偏轉信息，激光束的偏轉可以分為兩部分；一部分是在激光束經(jīng)過(guò)的平面內，另一部分是垂直于平面的。結合使用這兩部分偏轉的斷層成像結果，可以得到橫截面上傳播聲波的梯度場(chǎng)，這是光束偏轉斷層成像的一個(gè)擴展版本�；诓▓�(chǎng)的梯度與相對聲壓分布，可以直接采用基爾霍夫積分定理來(lái)進(jìn)一步計算和分析波場(chǎng)。 研究方向：聲光傳感、聲場(chǎng)重建 測試設備：ATA-4051高壓功率放大器 實(shí)驗過(guò)程：實(shí)驗裝置如圖所示，水箱里裝滿(mǎn)水，吸聲器鋪在底部。聲波場(chǎng)由一個(gè)換能器產(chǎn)生，信號發(fā)生器產(chǎn)生180kHz信號，經(jīng)AigtekATA-4051高壓功率放大器放大后作用于換能器設備，產(chǎn)生聲信號。從激光器發(fā)出的光束在穿過(guò)被聲波調制的水面時(shí)發(fā)生偏轉，將PSD被放置在水箱的另一側，以接收流出的光束。光斑的位移反映了沿激光束的聲壓梯度的積分。換能器被安裝在平臺上，它可以在垂直于激光束的方向上移動(dòng)，允許在平行線(xiàn)上掃描。一次掃描結束后，將換能器旋轉到另一個(gè)角度，重復掃描過(guò)程，直到覆蓋180°的角度。換能器發(fā)出的信號與數據采集系統同步，用于重建瞬時(shí)聲場(chǎng)。 實(shí)驗結果：利用實(shí)驗中獲得的數據，我們構建了兩種形式的聲波場(chǎng)，一種是聲壓的相對分布，另一種是聲波場(chǎng)截面的三維梯度。圖1中的第一行顯示了聲波場(chǎng)的相對壓力分布（見(jiàn)視頻1）。為了清楚地顯示場(chǎng)中的梯度，我們在第二行顯示梯度的x和y分量，在最后一行顯示z分量（見(jiàn)視頻2）。為了驗證表格中重建的正確性，我們將結果與使用相同參數的模擬結果進(jìn)行了比較。因為橫斷面的壓力分布與聲波場(chǎng)的x和y分量的梯度場(chǎng)結構相同，我們只顯示壓力分布和z分量的比較結果。從圖2中我們可以看出，在每個(gè)采樣時(shí)間，聲波的形式都很相似。 Aigtek安泰電子功率放大器在本次實(shí)驗中發(fā)揮的作用：將脈沖信號放大200倍 西安安泰電子是專(zhuān)業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測量?jì)x器研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高科技企業(yè)，為用戶(hù)提供具有競爭力的測試方案。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線(xiàn)，且具有相當規模的儀器設備供應商，樣機都支持免費試用。功率放大器www.aigtek.com |
