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20200201能量波的作用规律

20200201能量波的作用规律
20200201能量波的作用规律

能量波的作用规律

万有引力、库仑力这二者都有一个共同点,都是由能量波产生的。由于其作用距离相对较远,习惯上把这类作用力称之为“远程力”。这二者的计算公式在形式上是一致的,意味着它们有着相似的作用机制。这一机制是什么呢?根据机械振动导致颗粒物向振动源运动或者围绕振源运动的现象,本文认为这是机械波对颗粒物产生了作用力导致的。

磁体为何只能对铁磁性物体产生作用,而对非铁磁性物体不产生作用?其作用与不作用的机制是什么?根据琴弦的共振现象,本文认为有共振才有作用力的产生,没有共振就没有作用力。

由此,本文得出能量波的共振作用规律。

1.能量波的共振作用规律

在介质中振动的振子通过介质向外辐射能量波。处在此辐射范围中的振子,如果在能量波的作用下共振,则共振振子将受到作用力,其大小正比于辐射源的辐射能力、共振方的接受能力,还正比于辐射波在振子处的强度分布率、以及多普勒效应下的接收率。

该规律比原规律多了共振这一作用机制,还增加了多普勒效应对作用的影响,并涵盖了能量波衰减对作用的影响。该规律适用于能量波的所有相互作用;对能计算场强的相互作用具有实际应用价值。由于磁场在空间中的分布是非线性的,所以磁相互作用的规律并不具有类似牛顿引力公式的形式。磁场等非线性场的作用规律用场的作用规律来描述,这在后文讨论。

2.作用的性质

(1)机械波、电磁波在相互作用中平等,都可产生作用力。

(2)能量波是纵波时,作用力为振荡力;纵波的波密相位到达振子处时产生斥力,波疏相位到达振子处时产生引力。能量波是横波时,作用力也表现出引力、斥力;不同性质的波产生不同性质的力。

(3)共振条件改变,力的大小也随之改变。能量波产生的作用力并不是一成不变的,万有引力也如此。

(4)辐射能力与强度分布率之积可以用该点的场强度概括并代替,接受能力与多普勒效应下的接收率之积可以用共振强度概括并代替;作用力正比于接收振子处的场强与共振强度之积。

(5)满足条件的两振子都辐射能量波,振子之间的作用才是相互的;如果只有一方辐射波,力的作用是单向的。二者之间的距离较近时,二者对第三方中间物质的共同排斥或者吸引中,将表现出二者之间的彼此排斥与吸引作用,这在磁相互作用中得以表现。

3.能量波的传播、辐射与吸收

(1)波的传播速度就是作用能量的传播速度。

(2)能量波传播距离的远近决定作用距离的远近。线性能量波(例如光波、红外线、横波、纵波)的结构是开放的,其传播距离较远,作用距离也远;环形波的结构是闭合的,其传播距离较近,作用距离相对较近,例如磁场。

(3)振子辐射能量波以后,其势能减弱振动能力降低;共振振子接受波的能量后共振,其势能增加,振动加强。对于宇宙中的星体,他们不断辐射引力波,同时也在不断接收引力波,有可能表现出升温或降温,也有可能温度起伏波动。

(4)能量场是辐射波在空间上分布状态的描述。波在作用处的强度就是场强。

(5)辐射波在传播过程中有两种衰减:一种衰减是空间分布衰减,例如引力波以

的比例衰减。另一种衰减是波在传播介质中的能量耗散衰减,例如光穿过玻璃后能量会减弱。万有引力公式、库伦公式还需增加耗散衰减系数。能量衰减是光波红移的原因之一。

(6)某些情况下,辐射方的辐射波在空间上的分布可能会存在方向性;接受方对辐射波的频率、相位等可能存在筛选现象。筛选的结果就是共振。这种筛选性、力的作用结果可能导致有序化的结果,使熵减小。在波的传播过程中,熵趋向于增加;在波的作用过程或者作用后的结果中,熵有可能减小。“热寂说”只看到了现象的前部分。这是宇宙在某些方面表现出有序性的原因,也是宇宙中能进化出智慧生物的重要原因之一。

4.多普勒效应的影响

(1)对于静态的两个质量物体或带电体(原振子、共振振子相对于波的传播介质都静止),在不考虑波的衰减情况下,其万有引力、库仑力的计算方式可以简化为牛顿万有引力公式、库仑公式。

(2)对于相对于介质运动的动态振子,应考虑多普勒效应的影响。引力公式、库仑公式还需要增加一项多普勒效应因子,由于电磁波能量与频率成正比,该因子就是多普勒效应公式的频率因子。

(3)根据地球的公转与自转可以预见,电磁作用、电磁现象将表现出年差、日差、方向差(同一时间同一地点不同空间方向上的差异)现象。

(4)电子在回旋加速器中,随着电子速度的提高,多普勒效应就越来越明显,电场作用在电子上的力将减弱,加速效果越来越微弱。这与狭义相对论认为是惯性质量增大的原因并不相同。

(5)计算多普勒效应时,应将参考系建立在传播介质上。

根据以上分析,原万有引力公式、库仑力公式都需要补充两个变量,万有引力公式为,库仑力公式为:。其中为能量传播衰减系数;为多普勒效应下的接收率,,其中c为能量波相对于介质的速度;v为观测者相对于介质的运动速度;向着波源时,v前的运算符合取正,背离波源时取负。u为波源相对于介质的运动速度;向着观测者时,取负;背离观测者时取正。该公式在介质参考系中成立。

Benjamin Peng 20200201

超声波清洗原理

一、超声波清洗原理 超声波清洗是基于空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。由此产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。随着超声频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,因此,高频超声特别适用于小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。 空化泡的扩大以及爆裂(内爆) 气泡是在液体中施加高频(超声频率)、高强度的声波而产生的。因此,任何超声清洗系统都必须具备三个基本组件:盛放清洗液的槽、将电能转化为机械能的换能器以及产生高频电信号的超声波发生器。 二、换能器和发生器 超声清洗系统最重要的部分是换能器。现存两种换能器,一种是磁力换能器,由镍或镍合金制成;一种压电换能器,由锆钛酸铅或其它陶瓷制成。将压电材料放入电压变化的电场中时,它会发生变形,这就是所谓的 '压电效应'。相对来说,磁力换能器是用会在变化的磁场中发生变形的材料制成的。

无论使用何种换能器,通常最基本的因素为其产生的空化效应的强度。超声波和其它声波一样,是一系列的压力点,即一种压缩和膨胀交替的波(如下图示)。如果声能足够强,液体在波的膨胀阶段被推开,由此产生气泡;而在波的压缩阶段,这些气泡就在液体中瞬间爆裂或内爆,产生一种非常有效的冲击力,特别适用于清洗。这个过程被称做空化作用。 声波的压缩和膨胀 #从理论上分析,爆裂的空化泡会产生超过 10,000 psi的压力和 20,000 °F (11,000 °C) 的高温,并在其爆裂的瞬间冲击波会迅速向外辐射。单个空化泡所释放的能量很小,但每秒钟内有几百万的空化泡同时爆裂,累计起来的效果将是非常强烈的,产生的强大的冲击力将工件表面的污物剥落,这就是所有超声清洗的特点。 如果超声能量足够大,空化现象会在清洗液各处产生,所以超声波能够有效清洗微小的裂缝和孔。空化作用也促进了化学反应并加速了表面膜的溶解。 然而只有在某区域的液体压力低于该气泡内气体压力时才会在该区域产 生空化现象,故由换能器产生的超声波振幅足够大时才能满足这一条件。

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超声波清洗及相关知识 近10年来,超声波清洗设备正在朝两个方面发展。其一是,各种类型的多缸或传动链式或升降式超声清洗生产线相继面市;其二是,低频超声波清洗机向高频超声波清洗机的发展。在美国、日本、欧洲以及亚太市场上,多缸式超声波清洗设备总量已呈明显上升之势,高达总量的50%,而多工位半自动、全自动传动链式或升降式超声波清洗线体设备也已上升到总量的40%以上。 我国超声波清洗技术的应用已经取得了较好的成效。一是机械零部件在电镀前后的清洗或喷涂前的清洗,拆修零部件的清洗,要求高清洗度,如油泵油嘴偶件、轴承、制动器、燃油过滤器、阀门的清洗。二是印制电路板、硅片、晶片、元器件壳、座、铁路系统用的信号控制继电器、元器件、连接件、显像管以及电真空器件等的清洗。三是眼镜、显微镜、望远镜、瞄准具等光学系统及取样玻璃片的清洗。四是医用器具、食品、制药、生化等试验中所用各种瓶罐的清洗。五是喷丝头、精密模具、精密橡胶件、珠宝工艺品等的清洗。 我国现有各类超声波清洗设备制造企业近40家,但其分布主要集中在东南沿海地区。据统计资料,沿海地区的厂家占全国总数的85%,可见经济发达地区对超声波清洗技术的应用不但在先,而且广泛,普及程度高,同时,这又证明超声波清洗技术在中西部地区推广普及的前景十分广阔。就产品水平而言,当代产品与20世纪70—80年代的产品相比,技术进步也十分明显。 近年来,由于对汽车制动器生产线、冰箱压缩机生产线的传统清洗工艺实行技术改造,拟采用超声波清洗工艺。在国外汽车底盘架、轿车外壳喷涂前的超声波清洗,配合专用清洗液,将除锈、去氧化膜及磷化一次清洗处理完成,烘干后即可喷漆等都有了新的应用和发展。 美国Advanced Sonic Proctssing Svstems公司,推出一系列大量清洗煤或贵金属矿物的设备,例如清洗金属颗粒矿物质表面的泥土、胶体类物质,使化学剂发挥更好的作用;洗煤粉除灰去硫等,处理率为每小时十几吨。 美国Dvpont公司在新泽西州制药厂的应用报告称:超声波清洗能除去反应罐或化学处理桶壳表面的污物,比用普通方法节约能源,费用低且减少环境污染,清洗过程简单,只要在溶器中灌满水,加热到65℃,并加入2%的表面活性剂,进行处理2—4h,即可清洗干净。 欧洲的一些厂家曾清洗过9.1m3的罐,以前用甲醇加热到沸点一次处理4—8h,总共要进行5次清洗才能达到要求,而且超声波清洗只需要一次处理即能达到要求,既节省溶剂,提高效率,又减少环境污染。

超声波的清洗作用原理

镀膜工艺与镀膜系统配置 镀膜工艺与镀膜系统配置 作者:弗兰克泽蒙(Frank Zimone,CEO of Denton )等 译者:美国丹顿设备有限公司北京代表处冯学丽 我们认为:既然镀膜设备是为镀膜生产服务的,那么我们设计制造的镀膜系统就必须适应用户的生产工艺,而不是让用户改变生产工艺来适应我们的镀膜机。------弗兰克泽蒙 概要 在过去的15-20年中, 光学薄膜镀制设备出现了令人瞩目的变化。以前,一般的镀膜机都是纯人工操作,最先进的也只是半自动控制, 都必须依*高水平的操作人员来保证镀膜产品的一致性。而现在,高质量的光学镀膜机已经是一个集成了系列智能化模块(子系统)的全自动系统。这些智能模块(子系统)通常在多个微处理器的指令下结成局域网(LAN), 而局域网又可并入整个工厂的自控系统。用户经验的不断增加使他们对设备性能的要求也越来越苛刻,以至于我们现在不难发现用户在购买镀膜机的同时,还要求厂家提供相关工艺技术。本文探讨的是当今光学镀膜系统中可采用的子系统及部件,以及镀膜工艺在部件选择和真空室配置等方面所起的决定性作用。尽管其他技术日渐流行, 但鉴于物理蒸镀依然是目前适用性最强、应用最广泛的手段,因此本文中的讨论只涉及物理蒸镀技术。 I. 概述 长期以来, 人们主要依*蒸镀法来镀制用于精密光学和眼视光学的电介质薄膜。为加快基片的预清洁和薄膜生长过程中的改性,全世界数以千计的镀膜系统都采用电阻式热蒸发源和电子束蒸发源。一些系统还同时采用颇具动能的离子源,与前两者搭配使用。虽然用磁控溅射法镀制电介质薄膜在某些专业领域非常成功, 但由于生产成本居高不下,而且只能满足相对简单的工艺要求(溅射薄膜中的压力控制是过程限制参数),使得它的应用范围较窄,仅限于像建筑玻璃镀膜那样的高产量行业。同样,二次离子束溅射法的应用也仅限于那些要求沉积率越低越好的工艺如:环形激光回转仪,波长多路分配(WDM)滤波器。众所周知,多数的光器件的表面都是弯曲不平的,而蒸发所需的长距离同时有利于曲面镀膜的均匀。结合高沉积率,现代控制与自动化技术(尤其是石英晶体沉积速率控制器和实时光学监控),蒸发系统为多种光学薄膜的镀制提供了切实可行的解决方案。 无论是规格尺寸还是工作性能,制造现代化蒸发镀膜系统所需部件和模块(子系统)的可选性都是有限的。基本上我们可以将自动化、机械和控制三大部分地制造成本视为整个系统的固定成本,这是因为:1)这三部分的成本为系统成本的主要构成来源;2)而且不管系统大小,这三部分的成本基本不变。以上两个因素导致了系统制造成本与系统产能的反比关系。一般来讲,现代化蒸发系统的产能与制造成本呈几何量级的比例关系。 尽管镀膜系统制造厂家对此观点倍感欣慰,但如果从另一面来思考一下,我们就会发现一个同样显著的经济问题:即当价格降低时,系统产能发生大幅度下降,以至于系统的规格明显地小于最低标准尺寸(图1)。目前,一台内容积175L以上, 大抽速(空气抽速>1500升/秒),具有离子束辅助沉积功能(IBAD)的现代化镀膜设备的价值约为25万美金。估计近期很难出现重大技术突破来大幅度降低现有成本。在过去几年中,越来越多的用户要求镀膜系统制造厂家提供高性能的小规格、简便型光学镀膜系统,同时,用户对性能的要求不仅没有降低,反而有所提高,特别是在薄膜密度和保证吸水后光谱变化最小化等方面。现在,系统的平均尺寸规格已经在降低,而应用小规格设备进行光学镀膜的生产也已经转变成为纯技术问题。因此,选用现代化光学镀膜系统的关键取决于对以下因素的认真考虑:即,对镀膜产品的预期性能,基片的尺寸大小和物理特性以及保证高度一致性工艺所必需的所有技术因素。 II.光学性能-公差三角形 要想保证镀膜产品的一致性,我们在开发镀膜系统时一定要确保系统的各个方面相互匹配,这不仅包括设计、工艺和机械、预期的性能指标,还要考虑制造过程中出现的可预见误差。我们认为:既然镀膜设备是为镀膜生产服务的,那么我们设计制造的镀膜系统就必须适应用户的生产工艺,而不是让用户改变生产工艺来适应我们的镀膜机。但遗憾的是,现在使用的许多

第三节 波的能量 能流密度

§ 9.3 波的能量 一、波的能量 波是质点振动状态的传播,是质点振动相位的传播,外观上有波形在传播,但在传播过程中并不伴随物质传播,但伴随着能量迁移。 波是能量传递的一种方式。对于“流动着”的能量,要用由能量密度 和能流密度两个概念来描述。 1 波的振动动能 当机械波在媒质中传播时,媒质中各质点均在其平衡位置附近振动,因而具有振动动能。设在密度为ρ的介质中,有一列沿x 轴传播的平面简谐波。 在波线上坐标为x 处取一个体积元d V ,其质量d m =ρ d V 其波方程 该体积元的振动速度为 该体积元d V 的动能为 2 波的势能 介质发生弹性形变,因而具有弹性势能。可以证明,因为介质形变,体积元d V 的势能与动能相等 结论:在波的传播过程中,弹性介质体积元中的动能和势能在任何时刻都是相等的,它们同时最大,同时为零。 3 t 时刻体积元d V 的总能量为 这一部分介质的能量是不守恒的,它随时间 按正弦平方的函数关系而变化,所cos ()x y A ω t u =-ωsin ()y x v A ω t t u ?==--?222p k 1d d d sin ()2x E E VA t u ρωω==-k p d d d E E E =+)(sin d 222u x t VA -=ωωρ2222k 11d d ρd ωsin ω()22x E mv VA t u ==-Y x

以能量是以波的形式沿着波的传播方向以速度u 传播。 二、能量密度 能量密度:单位体积介质中的波动能量称为波的能量密度,用 W 表示 平均能量密度:能量密度在一个周期内的平均值称为平均能量密度,用 W 表示 三、能流密度 波的能量不守恒,它随时间作周期性变化。波中每个质元左右都和介质中相邻的质元有相互作用的弹性力,在波的传播过程中,通过弹性力做功,质元不断地从波源方向接受能量,又不断地向后传递能量,因此在这部分中,机械能是不守恒的。 将能量的传播与水的流动相比拟,称为能流。 能流:单位时间内通过介质中某一截面的能量称为通过该面积的能流,以P 表示。 在介质中取垂直于波线的面积s ,t 时间 里通过s 的能量等于体积ut s 中的总能量。 平均能流: 平均能流密度:将通过垂直于波的传播方向单位面积的平均能流称为能流密度,以I 表示。 在SI 中,能流密度的单位是瓦每平方米,符号为W·m-2 意义:能流密度越大,单位时间、通过单位面积的能量越多,波强就越大,所以能流密度是波的强度的度量,又称为波强。对声波叫声强;对光波称为光强。 222d sin ()d E x w A t V u ρωω==-222 01ρωsin ω()d T x w A t t T u =-?2221ωρA =P wuS =2212wutS P wuS A us t ρω===22 12P I uw uA S ρω=== 2A I ∝2 ω∝ I

超声波清洗机设备结构,工作原理

超声波清洗机设备结构,工作原理1根据原理16:振动所设计的超声波清洗设备标准清洗原理: 超声波清洗机是通过超声波发生器将高于20KHz频率的有震荡信号进行电功率放大后经超声波换能器(震头)的逆压电效应转换成高频机械振动能量通过清洗介质中的声辐射,使清洗液分子振动并产生无数微小气泡。气泡沿超声传播方向在负压区形成、生长,并在正压区迅速闭合而产生上千个大气压的瞬间高压而爆破,形成无数微观高压冲击波作用于被清洗工件表面。此即超声波清洗中的“空化效应”。超声波清洗机就是基于“空化效应”的基本原理工作的,也因此,超声清洗对具有内外结构复杂、微观不平表面、狭缝、小孔、拐角、死角、元件密集等特点的工件均具有卓越的洗净能力,是其他清洗方法无可比拟的。随着超声频率的提高,气泡数量增加而爆破冲击力减弱,设备因此,高频超声特别适用於小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。 2设备由三部分组成: (又称超声波电源)、换能器及其它的辅助系统。 超声波发生器将工频电转变成 28KHZ以上的高频电信号,通过电缆输送到换能器上。一般超声波换能器是固定在清洗槽的底板上,清洗槽内装满了液体,当换能器被加上高频电压后,它的压电陶瓷元件在电场作用下便产生纵向振动。 超声波换能器(又称声头)是一种高效率的换能元件,能将电能转换成强有力的超声波振动,在产生超声波振动时,仿佛是一个小的活塞,振幅很小,约只有几微米。但这个振动加速度很大(几十至几千个);槽上具有许多个换能

器,施加相同的频率及相位的电能时,就合成了一个巨大的活塞进行往复振动,这种振动的现象,就是平时我们所说的超声波。以下是超声波的组成部分说明(1)换能器:采用特种锆酸钛酸铅PZT压电陶瓷片组成的三明治式的振动头具有效率高、寿命长、不易发生故障的优点。换能器采用特种耐高温、耐振动、高粘度的树脂胶辅以特殊的方法加以固定绝不脱落,且可耐受100℃150℃的高温(2)超声波发生器(电源):采用功率MOS管超声波发生器,电路先进,结构完整,辅以灵敏可靠的集成控制系统,保证了超声波清洗机在各种负载下稳定工作。发生器体积小巧,外观新颖,操作十分简便,产品质量及技术水准可与国外同类产品相媲美,一经推出便受到了同行的重视,更得到了广大用户的欢迎。 各种可独立工作,亦可多组并联使用,以完成大规模清洗工程。维修简单,若有一组发生故障时,不影响其它各组的工作,此点对于生产线来说,更为重要。机箱内装有散热风扇施行强制冷风,确保长期工作的安全性。(3)加热及温度控制系统:加热器采用铸铝加热片,可耐酸碱,寿命长。加热的目的是将清洗剂加热以增加清洗机的洗涤效果,温度自动控制,可在适当范围内随意调整(4) 清洗槽:清洗槽采用SU304不锈钢经氩弧焊焊制而成,槽体上设置有排渣检修口、保温隔声层等5)槽液循环过滤系统:在该系统中设有过滤器,对槽液进行动态过滤,以维持槽液的清洁度。当工件出槽,经过过滤的液体流经槽体上部的喷淋环节对工件进行一次冲洗,以便冲掉工件出槽,以避免其对下道槽液造成污染。(6)输送系统:根据被清洗工件的形状、体积、批量等确定超声波清洗机的输送方式及控制方式。典型的输送方式有——悬链、网带、双链、步进、电葫芦、自行葫芦、滚筒、转盘、龙门架、机械手、吊篮、推盘等等。(7)

论地震勘探中几种主要地震波

论地震勘探中的几种主要地震波 论文提要 地震勘探,就是通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情况,以查明地下地质构造,为寻找油气田或其它勘探目的服务的一种方法。也可以理解为就是利用地震子波从地下地层界面反射回地面时带回来的旅行时间和形状变化的信息,用以推断地下的底层构造和岩性。地震勘探在勘探已有的各种物探方法中,是最有效地方法。在地震勘探中用炸药激发时,一声炮响之后会产生各种各样的地震波。按波在传播过程中质点震动的方向来区分,可以纵波和横波;根据波动所能传播的空间范围而言,地震波又可以分为体波和面波;按照波在传播过程中的传播路径的特点,又可以把地震波分为直达波、反射波、透射波、折射波,等等。地震勘探在石油勘探中除了能产生来自地层界面有用的反射波外,还会产生各种各样的干扰波。因此,我们要更好的了解各种波的产生、特点、用途,等等。下面简单介绍几种地震勘探中产生的地震波。 正文 一、反射波 (一)反射波的形成 1、几何地震学的观点 当炸药在井中爆炸激发地震波时,在雷管引爆几百微妙之内爆炸便完成了,在接近爆炸点的压强是一个延续时间很短的尖脉冲,爆炸脉冲向外传播,压强逐渐减少,地层开始产生弹性形变,形成地震波。地震波继续传播,由于介质对高频的吸收,地震波信号减小。当波入射到两种介质的分界面时(当上层介质波阻抗与下层介质波阻抗不等时,弹性地震波才会发生反射;上层介质波阻抗与下层介质波阻抗差别越大,反射波越强——反射波条件),一部分波回到第一种介质中,这就是所谓的反射波。如图所示 2、物理地震学观点 地震波从震源出发以球面波的方式向下传播,到达反射界面S,S可以就看成有许多

超声波的清洗作用原理

镀膜工艺与镀膜系统配置更蔓I镀膜工艺与镀膜系统配置 作者:弗兰克泽蒙(Fra nk Zimo ne , CEO of Den to n )等 译者:美国丹顿设备有限公司北京代表处冯学丽 我们认为:既然镀膜设备是为镀膜生产服务的,那么我们设计制造的镀膜系统就必须适应用户的生产工艺,而不是让用户改变生产工艺来适应我们的镀膜机。……弗兰克泽蒙概要 在过去的15-20年中,光学薄膜镀制设备岀现了令人瞩目的变化。以前,一般的镀膜机都是纯人工操作,最先进的也只是半自动控制,都必须依*高水平的操作人员来保证镀膜产品的一致性。而现在,高质量的光学镀膜机已经是一个集成了系列智能 化模块(子系统)的全自动系统。这些智能模块(子系统)通常在多个微处理器的指令下结成局域网(LAN ),而局域网又 可并入整个工厂的自控系统。用户经验的不断增加使他们对设备性能的要求也越来越苛刻,以至于我们现在不难发现用户在购买镀膜机的同时,还要求厂家提供相关工艺技术。本文探讨的是当今光学镀膜系统中可采用的子系统及部件,以及镀膜工艺在部件选择和真空室配置等方面所起的决定性作用。尽管其他技术日渐流行,但鉴于物理蒸镀依然是目前适用性最强、应用最广泛的手段,因此本文中的讨论只涉及物理蒸镀技术。 I.概述 长期以来,人们主要依*蒸镀法来镀制用于精密光学和眼视光学的电介质薄膜。为加快基片的预清洁和薄膜生长过程中的改性,全世界数以千计的镀膜系统都采用电阻式热蒸发源和电子束蒸发源。一些系统还同时采用颇具动能的离子源,与前两者搭配使用。虽然用磁控溅射法镀制电介质薄膜在某些专业领域非常成功,但由于生产成本居高不下,而且只能满足相对简单 的工艺要求(溅射薄膜中的压力控制是过程限制参数),使得它的应用范围较窄,仅限于像建筑玻璃镀膜那样的高产量行业。 同样,二次离子束溅射法的应用也仅限于那些要求沉积率越低越好的工艺如:环形激光回转仪,波长多路分配(WDM )滤 波器。众所周知,多数的光器件的表面都是弯曲不平的,而蒸发所需的长距离同时有利于曲面镀膜的均匀。结合高沉积率,现代控制与自动化技术(尤其是石英晶体沉积速率控制器和实时光学监控),蒸发系统为多种光学薄膜的镀制提供了切实可 行的解决方案。 无论是规格尺寸还是工作性能,制造现代化蒸发镀膜系统所需部件和模块(子系统)的可选性都是有限的。基本上我们可以将自动化、机械和控制三大部分地制造成本视为整个系统的固定成本,这是因为:1)这三部分的成本为系统成本的主要构 成来源;2)而且不管系统大小,这三部分的成本基本不变。以上两个因素导致了系统制造成本与系统产能的反比关系。一般来讲,现代化蒸发系统的产能与制造成本呈几何量级的比例关系。 尽管镀膜系统制造厂家对此观点倍感欣慰,但如果从另一面来思考一下,我们就会发现一个同样显著的经济问题:即当价格降低时,系统产能发生大幅度下降,以至于系统的规格明显地小于最低标准尺寸(图1)。目前,一台内容积175L以上, 大抽速(空气抽速>1500升/秒),具有离子束辅助沉积功能(IBAD )的现代化镀膜设备的价值约为25万美金。估计近期很 难岀现重大技术突破来大幅度降低现有成本。在过去几年中,越来越多的用户要求镀膜系统制造厂家提供高性能的小规格、简便型光学镀膜系统,同时,用户对性能的要求不仅没有降低,反而有所提高,特别是在薄膜密度和保证吸水后光谱变化最小化等方面。现在,系统的平均尺寸规格已经在降低,而应用小规格设备进行光学镀膜的生产也已经转变成为纯技术问题。 因此,选用现代化光学镀膜系统的关键取决于对以下因素的认真考虑:即,对镀膜产品的预期性能,基片的尺寸大小和物理特性以及保证高度一致性工艺所必需的所有技术因素。 II.光学性能一公差三角形 要想保证镀膜产品的一致性,我们在开发镀膜系统时一定要确保系统的各个方面相互匹配,这不仅包括设计、工艺和机械、预期的性能指标,还要考虑制造过程中岀现的可预见误差。我们认为:既然镀膜设备是为镀膜生产服务的,那么我们设计制造的镀膜系统就必须适应用户的生产工艺,而不是让用户改变生产工艺来适应我们的镀膜机。但遗憾的是,现在使用的许多镀膜系统都是后一种情况,例如,有些生产线上正在使用的是为其它应用而设计的镀膜机,甚至有些时候是厂家先制造出镀膜机然后再去寻找应用客户。不管是何种情况,这样制造出的镀膜机都可能无法完全达到预期的功效,因而很难取得满意的结果。涉及到真空室的选择和确定,我们认为有以下三个方面需要考虑,而这些问题又都是与系统的制造公差有关。

反应谱和傅里叶谱+地震波选取

【拓展知识1-2】功率谱,反应谱和傅里叶谱,地震波选取,地震持续时间确定功率谱 功率谱是功率谱密度函数的简称。对于一般情况的随机振动,其时间历程具有明显的非周期性,具有连续的多种频率成分,每种频率有对应的功率或能量,用图像来表示这种关系,称为功率在频率域内的函数,简称功率谱密度。加速度功率谱是对地震动加速度时程进行快速傅里叶变换(FFT)得到的[1]。 对于非平稳随机过程,功率谱密度的单位是G的平方/频率。G指的是随机过程。 对于加速度功率谱,加速度的单位是m/s2,则功率谱密度的单位是(m/s2)2/Hz,Hz的单位是1/s,故加速度功率谱密度的单位为m2/s3。加速度功率谱密度函数曲线下方的面积代表随机加速度的总方差,即加速度功率谱可以理解为“随机加速度方差的密度分度”。 参考文献 [1] 庄表中. 随机振动入门.科学出版社,1981. 反应谱和傅里叶谱 反应谱(earthquake response spectrum),是单自由度弹性系统对于某个实际地震加速度的最大反应(可以是加速度、速度和位移)和体系的自振特征(自振周期或频率和阻尼比)之间的函数关系。 反应谱是地震工程中分析结构和设备在地震中的性能的非常有用的工具,因为许多主要表现为简单的振荡器(也称为单自由度系统)。因此,如果能找出结构的固有频率,那么建筑的峰值响应可以通过从地面响应谱中读取相应频率的值来估计。在地震区域的大多数建筑规范中,这个值构成了计算结构必须抵抗的力的基础(地震分析)。如前所述,地面响应谱是在地球自由表面所做的响应图。如果建筑物的响应与地面运动(共振)的组成部分“协调”,可能会发生重大的地震破坏,这些成分可以从响应谱中识别出来。 傅里叶谱,全称为傅里叶振幅谱。地震波是在时间上连续的随机过程,地震

超声波清洗的小常识

(一). 简单介绍超声波清洗的小常识 ·频率:大于20KHz,工业常用频率为:20KHz,25KHz,28KHz,40KHz。 ·清洗介质:采用超声波清洗,一般有两类清洗剂:化学溶剂、水基清洗剂等。清洗介质的化学作用,可以加速超声波清洗效果,超声波清洗是物理作用,两种作用相互结合,可以对物件进行充分、彻底的清洗。 ·功率密度:功率密度—发射功率(W)/发射面积(cm 2 ) 通常大于0.3W/CM 2 。(在一定范围内)超声波的功率密度越高,空化效果越强,速度越快,清洗效果越好。但对于精密的、表面光洁度甚高的物件,采用长时间的高功率密度清洗会对物件表面产生“空化”腐蚀。常用工业清洗超声功率密度约在0.3-1.0W/CM 2 之间。 ·超声波频率选择:超声波频率越低,在液体中产生的空化越容易,产生的力度大,作用也越强,适用于工件(粗、脏)初洗。频率高则超声波方向性强,适合于精细的物件清洗。超声波工作频率低则工作噪音较大,随着工作频率的提高,噪音明显减少。 ·清洗温度:一般来说,超声波在30°C-40°C 时的空化效果最好。清洗剂则一般是温度越高,作用越显著。通常实际应用超声波清洗时,采用40°C-60°C 的工作温度。由于超声波设备的特殊性,最好清洗时工作温度不超过80 ℃。 (二). 超清洗的配备与采购要点: 功率的选择 超声波清洗有时用小功率,花费很长时间也没有清除污垢。而如果功率达到一定数值,很快便将污垢去除。若选择功率太大,空化强度将大大增加,清洗效果是提高了,但这时较精密的零件也产生了蚀点,而且清洗机底部振动板空化严重,水点腐蚀也增大,在采用三氯乙烯等有机溶剂时,基本上没有问题,但采用水或水溶性清洗液时,易于受到水点腐蚀,如果振动板表面已受到伤痕,强功率下水底产生空化腐蚀更严重,因此要按实际使用情况选择超声功率。 频率的选择 超声清洗频率从28 kHz 到120kHz 之间,在使用水或水清洗剂时由空穴作用引起的物理清洗力显然对低频有利,一般使用28-40kHz 左右。对小间隙、狭缝、深孔的零件清洗,用高频(一般40kHz 以上)较好,甚至几百kHz 。对钟表零件清洗时,用400kHz 。若用宽带调频清洗,效果更良好。 清洗篮的使用 在清洗小零件物品时,常使用网篮,由于网眼要引起超声衰减,要特别引起注意。当频率为28khz 时使用10mm 以上的网眼为好。 清洗液温度 水清洗液最适宜的清洗温度为40-60℃,尤其在天冷时若清洗液温度低空化效应差,清洗效果也差。因此有部分清洗机在清洗缸外边绕上加热电热丝进行温度控制,当温度升高后空

地震波的定义

地震波的定义 地震是地壳的一切颤动,是一种自然现象。其主要能源来自地球的内部,是由地球内部自然力冲击引起的。地壳或地幔中发生振动的地方称为震源。震源在地面上的垂直投影称为震中。震中到震源的距离称为震源深度。地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地球内部存在着地震波速度突变的基干界面、莫霍面和古登堡面,将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层。 发生原理 英文seismic wave.由地震震源发出的在地球介质中传播的弹性波。地球内 地震波 部存在着地震波速度突变的基干界面、莫霍面和古登堡面,将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层。地震震源发出的在地球介质中传播的弹性波。地震发生时,震源区的介质发生急速的破裂和运动,这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性,这种波动就向地球内部及表层各处传播开去,形成了连续介质中的弹性波。 概念介绍 地震波是指从震源产生向四外辐射的弹性波。地球内部存在着地震波速度突变的基干界面、莫霍面和古登堡面,将地球内部分为地壳、地幔和地核三个圈层。传播方式 地震波按传播方式分为三种类型:纵波、横波和面波[1]。纵波是推进波,地壳中传播速度为5.5~7千米/秒,最先到达震中,又称P波,它使地面发生上下振动,破坏性较弱。横波是剪切波:在地壳中的传播速度为3.2~4.0千米/秒,第二个到达震中,又称S波,它使地面发生前后、左右抖动,破坏性较强。面波又称L波,是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强,只能沿地表面传播,是造成建筑物强烈破坏的主要因素。 纵波和横波 现象介绍 我们最熟悉的波动是观察到的水波。当向池塘里扔一块石头时水面被扰乱,

超声清洗原理

超声清洗原理 超声波清洗光学零件的原理主要是: 超声场的空化作用与清洗液的化学作用。光学零件的表面污染包括: 空气中集聚的灰尘,由于静电吸附而不易除去,更多的是固体粒子被油膜粘附在表面上,粒子与油膜可能为有机物质,也可能为无机物质;有时零件表面还出现由于局部发热而形成的炭化膜层;有时零件还出现氧化膜层。将污染的光学零件放入超声波清洗液中,液体中的超声振动,交变的压强产生交变的压缩与疏松振动运动,即空化现象。 清洗效应有三种: 1.强超声波对污染表面的直接效应是通过将动量由运动液体直接转移给污垢介质粒子,使粒子产生振动,附着力不强的粒子脱离表面,这是超声波空化现象的清洗效应之一。 2.污染的微粒作为空化现象的核粒而促使空化中心的形成,压强迅速变化而产生充满气体或蒸汽的空穴,而这些空穴的 3.最终崩溃而产生了强烈的冲击波,其压强增大了几个数量级,能使污染表面上固体粒子破裂而分离,这是空化现象的清洗效应之二。 4.粘附于零件表面的油膜能在超声波空化现象的作用下微细地扩散于液体中,形成乳浊液,这是空化现象的清洗效应之三。至于清洗液溶解污染介质的能力显然也起着重要的作用。在实际清洗过程中,几种清洗效应是同时发生、交错进行的。为了提高清洗质量,必须合理选择超声波的功率和频率、清洗剂种类、液温及清洗机的工作过程。影响清洗的因素 1.清洗工艺的技术关键:光学玻璃经过清洗后能否达到表面不留 任何油污,污迹,表面光滑,水膜完好! 2.影响清洗后玻璃质量的因素及相应的解决方法 (1)玻璃本身的质量及被污染的情况,主要为:表面有霉点,气泡,划伤 等,在机械处理中,如:研磨,擦试,测应力时,人为导致的污染情况不一; (2)清洗剂的选择其能动及温度,水质;国际上应用最广的清洗剂为CFC-113,四氯化炭,1-1-1三氯乙烷(简称ODS)等,此类清洗剂对臭氧层有破坏,属于非环保性清洗剂;我们采用非ODS的水类碱性清洗剂,主要由水,碱,表面活性剂,防锈材料组成,化学式C3H8,具有侧链的环状烯烃,具有较强的溶油能力;特点:低毒,不燃,清洗成本低等特点;(3)溶液的浓度直接影响清洗度的大小;通常清洗液的PH值一般在8.5-12之间,若PH值大于10,侧表面活性物质作用要削弱,当PH值大于12时,侧清洁度下降。在实际使用中发现当溶液浓度过大,超过15%,清洗效果不好,不易漂洗,而浓度约为4%-7%时,侧清洗效果较佳。 (4)溶液温度及浸泡时间也同样影响去污效率;当温度上升,溶液的反应速度也上升,污染物的粘度下降,便于污染物脱离,但溶液的稳定度下降。实际发现溶液温度50度,浸30分钟后,清洗效果最好! 第一个可能是因为水质的原因,雾状如是水迹;脱水不完善,没洗干净或去离子水没达到要求所致; 第二个:那是因为超声调的太强,可以调小点或是夹具做的不合理造成;也有可能是因为频率太低所致,一般超声的频率在40KHz以上才行,特别是薄的玻璃片;如是纯化学清洗方面的时间,如果配合超声波清洗就会大大缩小清洗时间,一般现有超声清洗工艺过程也就是5-8分钟出一清洗篮(15--30件左右);如果在这之使用(4)出进行预浸泡,清洗时间会更短。

超声波清洗类型及原理流程(个人整理)

清洗工程机械零件的方法 清洗工程机械零件是保养工程机械的必要方式之一。工程机械零件油污主要是由不可皂化油与灰尘、杂质等形成的。不可皂化油不能与强碱起作用,如各种矿物油、润滑油,均不能溶于水,但可溶于有机溶剂。去除此类油污有化学和电化学两种方法;常用的清洗液为有机溶剂、碱性溶液和化学清洗液等;清洗方式有人工清洗和机械清洗两种。 1.三种清洗液(1)有机溶剂。常见的有煤油、轻柴油、汽油、丙酮、酒精和三氯乙烯等。用这种溶解方式除油,可溶解各种油脂。优点是不需加热、使用简便、对金属无损伤、清洗效果好。缺点是多数为易燃物、成本高、适于精密件和不宜用热碱溶液清洗的零件,如塑料、尼龙、牛皮、毡质零件等。但需注意橡胶件不能用有机溶剂清洗。 (2)碱性溶液。碱性溶液是碱或碱性盐的水溶液,它利用乳化剂对不可皂化油的乳化作用除油,是一种应用最广的除污清洗液。 乳化作用是一种液体形成极小的细粒后,均匀分布在另一种液体中。在碱溶液中加入乳化剂形成乳化液,能降低油膜的表面张力和附着力,使油膜破碎成极小的油滴后,不再回到金属表面,以去除油污。常用的乳化剂有肥皂、水玻璃(硅酸钠)、骨胶、树胶、三乙醇胺、合成洗涤剂等。需注意的是清洗不同材料的零件应采用不同的清洗液。碱性溶液对金属有不同程度的腐蚀作用,尤其对铝的腐蚀性较强。 用碱性溶液清洗时,一般需将溶液加热到80~90℃。除油后用热水冲洗,去掉表面残留碱液,防止零件被腐蚀。 (3)化学清洗液。是一种化学合成的水基金属清洗剂配置的水溶液,金属清洗剂中以表面活性剂为主,具有很强的去污能力。另外,清洗剂中还有一些辅助剂,能提高或增加金属清洗剂的防腐、防锈、去积炭等综合性能。 原理是清洗剂配成的清洗液先湿润零件表面,然后渗入污物与零件接触界面,使污物从零件表面上脱落、分散,或溶解于清洗液中,或在零件表面形成乳化液、悬浮液,达到清洗零件的目的。 常见的配置化学清洗液的清洗剂有水基金属清洗剂、金属清洗剂、高效金属清洗剂、金属清洗剂、洗净剂、洗油剂、液态金属清洗剂。 上述清洗剂的配制方法、浓度、清洗温度和加热措施,均须严格遵守其说明书的要求。手工清洗时更应严格控制温度,可用毛刷、擦布清洗。若有严重的油污或积炭时,可用钢丝刷刷洗。清洗前应经一定的时间浸泡,满足湿润、浸透的需要。清洗可分为粗洗和精洗,清洗后的清洗液若油污不严重时可撇去上层飘浮油污,再次使用。 2.五种清洗方法(1)擦洗。将零件放入装有柴油、煤油或其他清洗液的容器中,用棉纱擦洗或用毛刷刷洗。这种方法操作简便、设备简单,但效率低,适用于单件小批小型零件。一般情况下不宜用汽油,因其有溶脂性,会损害人的健康且易造成火灾。 (2)煮洗。将配置好的溶液和被清洗的零件一起放入用钢板焊制尺寸适当的清洗池中,用池下炉灶将其加温至80~90℃,煮洗3~5min即可。 (3)喷洗。将具有一定压力和温度的清洗液喷射到零件表面以清除油污。此方法清洗效果好,生产效率高,但设备复杂,适于清洗形状不太复杂、表面有严重油垢的零件。 (4)振动清洗。将待清洗的零件放在振动清洗机的清洗篮或清洗架上,并浸没在清洗液中,通过清洗机产生振动模拟人工漂涮动作和清洗液的化学作用去除油污。 (5)超声清洗。靠清洗液的化学作用与引入清洗液中的超声波振荡共同作用,以去除油污。注意事项:应根据油污的成因及特点合理选择清洗方法,以保证零件的正常使用,避免清洗对零件造成腐蚀或损伤,防止污染环境及零件的后续污损。

超声波清洗剂配方组成,超声波清洗原理及生产应用

超声波清洗剂有哪几种,其主要成分和清洗原理 导读:本文详细介绍了超声波清洗剂的研究背景,理论基础,参考配方等,本文中的配方数据经过修改,如需更详细资料,可咨询我们的技术工程师。 超声波清洗剂广泛应用于光学行业、机械行业零部件清洗,禾川化学引进尖端配方破译技术,专业从事超声波清洗剂成分分析、配方还原、研发外包服务,为清洗剂相关企业提供一整套配方技术解决方案。 一.背景 超声波清洗技术已广泛应用于机械零部件的清洗(特别是精密零部件)、工件表面处理(如除锈、除油、磷化、钝化等)、镀前处理等领域,是清洗轴承、油泵、油嘴、液压元件、钟表零件、五金工具、汽车部件等的良好方法。随着技术的进步,超声波清洗应用正日益扩大,除机械及相关行业外,目前,已应用于电子、医疗卫生、工艺美术、医药及家庭等领域。超声波清洗的发展趋势是清洗装置的大型化,主要因为清洗物件在增大,超声电源功率在提高,一方面从原先的数百 瓦到目前的数十千瓦,甚至更高;另一方面,由多台中小功率的超声电源组合使 用代替大功率超声电源。此外,超声波清洗的另一发展趋势是超声清洗装置的 自动化,超声波清洗多为多步清洗,从清洗到烘干,采用现代控制技术,实现超声 波清洗生产线的自动化。 金属清洗是一种金属表面处理工艺,其目的是去除金属表面残留的加工润滑油、防锈油、微颗粒物质如无机盐和锈垢等,以利于下一步加工、磷化等表面处理或直接装配。清洗剂一般分水基清洗剂型、溶剂型主要是氯氟烃型、半溶剂型。清洗方式主要有超声波清洗、喷淋清洗、电解清洗、喷雾清洗、摇动清洗等,其中超声波清洗、喷淋清洗最为普遍;超声波清洗被国际公认为当前效率最高、

效果最好的清洗方式,其清洗效率达到了98%以上,清洗洁净度也达到了最高级别,而传统的手工清洗和有机溶剂清洗的清洗效率仅为60%~70%,即使是气相清洗和高压水射流清洗的清洗效率也低于90%。不论工件形状多么复杂,将其放入清洗液内,只要是能接触到液体的地方,超声波的清洗作用都能达到。尤其是对于形状和结构复杂、手工及其它清洗方式不能完全有效地进行清洗的工件,具有显著的清洗效果。清洗时液体内产生的气泡非常均匀,工件的清洗效果也非常均匀一致。超声波清洗可根据不同的溶剂达到不同的效果,如:除油,除锈或磷化。配合清洗剂的使用,加速污染物的分离和溶解,可有效防止清洗液对工件的腐蚀。 超声波清洗主要用于清洗要求较高的工件,尤其是经过精密加工几何形状复杂的工件,如工件上的小孔深孔盲孔和凹槽等,能获得很好的清洗效果超声波清洗往往用于工件的最后清洗,超声波在介质中传播时产生穿透性和空化冲击波,很容易将带有复杂外形内腔和细空的零部件清洗干净,对一般的除油,防锈.磷化等工艺过程,只需2~3min即可完成,其速度比传统方法可提高几倍到几十倍,清洁度也能达到高标准,适合许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合。 禾川化学技术团队具有丰富的分析研发经验,经过多年的技术积累,可以运用尖端的科学仪器、完善的标准图谱库、强大原材料库,彻底解决众多化工企业生产研发过程中遇到的难题,利用其八大服务优势,最终实现企业产品性能改进及新产品研发。 样品分析检测流程:样品确认—物理表征前处理—大型仪器分析—工程师解谱—分析结果验证—后续技术服务。有任何配方技术难题,可即刻联系禾川

地震波的频率和振幅

地震波的频率和振幅 时间:2010-06-05 20:18来源:unknown 作者:wowglad 点击:7次 2008年12月19日 地震波的频率和振幅 1、地震波的频谱及其分析 频谱:谐和振动的振幅和初相位则随频率的改变而改变的关系,统称为地震波的频谱。 频谱分 2008年12月19日 地震波的频率和振幅 1、地震波的频谱及其分析 频谱:谐和振动的振幅和初相位则随频率的改变而改变的关系,统称为地震波的频谱。 频谱分为: 振幅谱:振幅随频率变化的关系称为振幅谱。 相位谱:初相位随频率的变化关系称为相位谱。 作用:频率分析,根据有效波和干扰波的频段差异 ①指导野外工作方法的选择 ②给数字滤波和资料等工作提供依据。 频谱分析的方法: 为了研究地震波的频谱特征,可用傅立叶变换把波形函数a(t)变换到频率域中,得到振幅随频率的变化函数A(f),这个变换过程称之为频谱分析方法。 假设波形函数a(t) ------------------(1.3.1)--

--傅氏正变换 --------------------(1.3.2)-- --傅氏反变换 这两式是等价的,即A(f)与a(t)是一一对应的。 ① δ脉冲函数Aδ(t) ② 函数: ③ 函数: 可以看出:不同时间函数具有不同的频谱。 图1.3.52、地震波的频率特征 地震波是人工激发的振动,具有连续的频谱,如图1.3.6所示。

图1.3.6主频f0:振幅谱曲线极大值所对应的频率。 频带的宽度:若|A(f)|最大值为1,则可找|A(f)|=0.707的两个频率f1和f2,两者之差△f=f2-f1为频带宽度。 大量的实际观测和分析,各种不同类型的地震波的能量主要分布频带是不同的。如图1.3.7所示。 图1.3.7 3、地震波的振幅及其衰减规律 影响地震波激发和接收时振幅和波形的因素: ① 激发条件。 ② 地震波在传播过程中受到影响。 ③ 接收条件的影响。 ④ 其它如地下岩层界面的形态和平滑状态。

电磁场的能量密度和能流密度

电磁场的能量密度和能流密度 ●电磁场能量 ●电磁场对电荷系统作功 ●电磁能密度和电磁能流密度的表达式 ●介质的极化能和磁化能 ( 1 ) 电磁场能量 电磁场是一种物质。 电磁场运动与其他物质运动形式之间能够互相转化,它们都具有共同的运动量度??能量。 这里,我们通过电磁场与带电物体相互作用过程中,电磁场能量和带电物体运动的机械能之间的相互转化,导出电磁场能量的表达式。 能量是按照一定的方式分布在电磁场内的,而且随着电磁场的运动,能量将在空间中传播。引进: 电磁能密度(体积电磁能) w,表示电磁场单位体积内的能量; 电磁能流密度矢量S,表示单位时间内流过与能量传输方向(矢量S方向)垂直的单位横截面积的电磁能量( 2 ) 电磁场对电荷系统作功 考虑空间某区域,设其体积为V,表面为A,自由电荷密度为ρe0,电流密度为j0. 以f表示电磁场对电荷

的作用力密度,v 表示电荷的运动速度,则电磁场对电荷系统所作功的功率为 ????) (d V V v f , 体积V 内电磁场能量的增加率为 ????????=)() (d d d d V V V t w V w t , 通过界面A 流入V 内的电磁能为 σ???-) (d A S . 能量守恒定律要求单位时间内通过界面A 流入V 内的能量,等于场对V 内电荷作功的功率以及V 内电磁场能量的增加率之和,即 ??????????+?=?-)()() (d d d A V V V t w V v f A S . (14.64) 利用奥-高斯公式可得,式(14.64)的相应的微分形式是 v f S ?-=??+??t w . (14.65) ( 3 ) 电磁能密度和电磁能流密度的表达式 ① 由洛仑兹力公式可得 0)()(j E v E v B v E v f ?=?=??+=?ρρρ. (14.66) ② 将麦克斯韦方程组中的式

全自动超声波清洗机原理

全自动超声波清洗机原理 1.什么是超声波: 所谓超声波,是指人耳听不见的声波。正常人的听觉可以听到20-20000赫兹(HZ)的声波,低于20赫兹的声波称为次声波或亚声波,超过20000赫兹的声波称为超声波。 2.超声波的主要参数: 频率:F≥20K H z; 功率密度:p=发射功率(W)/发射面积(cm2);通常p≥0.3w/c m2。 3.超声波清洗机的原理 下面就为大家介绍下其工作的主要环节和步骤,超声波清洗机如何工作的原理及知识。 超声波清洗机原理 主要是将换能器,将功率超声频源的声能,并且要转换成机械振动,通过清洗槽壁使之将槽子中的清洗液辐射到超声波。由于受到辐射的超声波,使之槽内液体中的微气泡能够在声波的作用下从而保持振动。当声压或者声强受到压力到达一定程度时候,气泡就会迅速膨胀,然后又突然闭合。在这段过程中,气泡闭合的瞬间产生冲击波,使气泡周围产生1012-1013p a的压力及局调温,这种超声波空化所产生的巨大压力能破坏不溶性污物而使他们分化于溶液中,蒸汽型空化对污垢的直接反复冲击。一方面破坏污物与清洗件表面的吸附,另一方面能引起污物层的疲劳破坏而被驳离,气体型气泡的振动对固体表面进行擦洗,污层一旦有缝可钻,气泡立即“钻入”振动使污层脱落,由于空化作用,两种液体在界面迅速分散而乳化,当固体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时,油被乳化、固体粒子自行脱落,超声在清洗液中传播时会产生正负交变的声压,形成射流,冲击清洗件,同时由于非线性效应会产生声流和微声流,而超声空化在固体和液体界面会产生高速的微射流,所有这些作用,能够破坏污物,除去或削弱边界污层,增加搅拌、扩散作用,加速可溶性污物的溶解,强化化学清洗剂的清洗作用。由此可见,凡是液体能浸到且声场存在的地方都有清洗作用,其特点适用于表面形状非常复杂的零件的清洗。尤其是采用这一技术后,可减少化学溶剂的用量,从而大大降低环境污染。 第二超声波在液体中传播,使液体与清洗槽在超声波频率下一起振动,液体与清洗槽振动时有自己固有频率,这种振动频率是声波频率,所以人们就听到嗡嗡声。另外,在超声波清洗过程中,肉眼能看见的泡并不是真空核群泡,而是空气气泡,它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全拖走,空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。 4.超声波的空化效应 在液体中传播的超声波能对物体表面的污物进行清洗,其原理可用“空化”现象来解释:超声波振动在液体中传播的音波压强达到一个大气压时,其功率密度为0.35w/c m2,这时超声波的音波压强峰值就可达到真空作者:佛山市南海区聚和超声波设备有限公司

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