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超声波微波协同反应工作站怎么用

发布时间:2023-06-03 19:04:06

『壹』 微波和超声波的区别

有区别。主要区别有,概念不同、产生不同、应用不同,具体如下:

一、概念不同

1、微波

微波是指频率为300MHz~3000GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称。

2、超声波

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,称为“超声波”。

二、产生不同

1、微波

微波能通常由直流电或50Hz交流电通过一特殊的器件来获得。可以产生微波的器件有许多种,但主要分为两大类,半导体器件和电真空器件。

2、超声波

声波是物体机械振动状态(或能量)的传播形式。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的,其每秒的振动次数(频率)甚高,超出了人耳听觉的一般上限(20000Hz),人们将这种听不见的声波叫做超声波。

三、应用不同

1、微波

微波的最重要应用是雷达和通信。雷达不仅用于国防,同时也用于导航、气象测量、大地测量、工业检测和交通管理等方面。通信应用主要是现代的卫星通信和常规的中继通信。射电望远镜、微波加速器等对于物理学、天文学等的研究具有重要意义。毫米波微波技术对控制热核反应的等离子体测量提供了有效的方法。微波遥感已成为研究天体、气象和大地测量、资源勘探等的重要手段。

2、超声波

广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术。把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上,从试样透出的超声波携带了被照部位的信息(如对声波的反射、吸收和散射的能力),经声透镜汇聚在压电接收器上,所得电信号输入放大器,利用扫描系统可把不透明试样的形象显示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。

超声成像技术已在医疗检查方面获得普遍应用,在微电子器件制造业中用来对大规模集成电路进行检查,在材料科学中用来显示合金中不同组分的区域和晶粒间界等。

『贰』 超声波辅助萃取与微波辅助萃取的工作原理及差异

在超声波的空化、粉碎的特殊作用下,细胞在溶媒中瞬间产生的空化泡崩溃而破裂,使溶媒渗透到细胞内部,从而使细胞中的成分溶于溶剂之中。在超声波振动的作用下,促进了成分向溶媒中溶解,提高了有效成分的提出率,从而达到提取有效成分的目的.

微波萃取的基本原理是微波直接与被分离物作用,即微波能直接作用于样品基体内。当它作用于分子时,促进了分子的转动运动,分子若此时具有一定的极性,便在微波作用下瞬时极化,当频率为2450 MHz时,分子就以24.5亿次/s的速度做极性变换运动,从而产生键的振动、撕裂和粒子之间的相互摩擦、碰撞,促进分子活性部分(极性部分)更好地接触和反应,时而迅速生成大量的热能,引起温度升高。由于不同物质的介电常数不同,从而吸收微波能的程度也各不相同,产生的热能及传递到周围环境的热能也是各不相同的,在微波场作用下,基体物质的某些区域或萃取体系中的某些组分由于吸收微波能力的不同差异被选择性地加热,这样可以从基体或体系中分离出被萃物。微波能量是通过极性分子的偶极旋转和离子传导两种作用直接传递到物质上,导致分子整体快速转向及定向排列,从而产生撕裂和相又摩擦而发热。而传统的加热方式中,因实际操作需要,容器壁大多由热的不良导体制成,热由器壁传导到溶液内部需要时间;相反,微波加热是一个内部加热过程,它不同于普通的外部加热方式将热量由外向内传递,而是同时直接作用于内部和外部的介质分子,是整个物料同时被加热,从而保证了能量的快速传导和充分利用。

『叁』 微波,短波,超声波有什么区别我是文科班的,能不能说得通俗一点

微波与无线电波、红外线、可见光一样都是电磁波,微波是指频率为300MHz-300KMHz的电磁波,即波长在1米到1毫米之间的电磁波。微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”。

短波的基本传播途径有两个:一个是地波,一个是天波。

如前所述,地波沿地球表面传播,其传播距离取决于地表介质特性。海面介质的电导特性对于电波传播最为有利,短波地波信号可以沿海面传播1000公里左右;陆地表面介质电导特性差,对电波衰耗大,而且不同的陆地表面介质对电波的衰耗程度不一样(潮湿土壤地面衰耗小,干燥沙石地面衰耗大)。短波信号沿地面最多只能传播几十公里。地波传播不需要经常改变工作频率,但要考虑障碍物的阻挡,这与天波传播是不同的。

短波的主要传播途径是天波。短波信号由天线发出后,经电离层反射回地面,又由地面反射回电离层,可以反射多次,因而传播距离很远(几百至上万公里),而且不受地面障碍物阻挡。但天波是很不稳定的。在天波传播过程中,路径衰耗、时间延迟、大气噪声、多径效应、电离层衰落等因素,都会造成信号的弱化和畸变,影响短波通信的效果。

短波收音机简介

1. 传统指针调谐短波收音机

收音机的种类如果按所接收的波段来划分:

单波段中波收音机: MW 525 -- 1600 KHz

调频调幅收音机 MW 525 -- 1600 KHz,FM 87.5 -- 108 MHz

调频 /中/短波收音机** MW 525 -- 1600 KHz,FM 87.5 -- 108 MHz

只有一个短波段时 SW: 3.9 --12.00 MHz(75 -- 25 米)

(或6.00 -- 18.00 MHz, 49 -- 16 米)

(或9.00 -- 16.00 MHz, 31 --19 米)

二个短波段时 SW1: 2.2--7.50 MHz,SW2: 7.50 -- 23.00 MHz

或SW1:5.9--9.50 MHz, SW2: 9.50 -- 18.00 MHz

按米波段来划分 SW1,SW2,SW3,SW4,SW5,SW6,SW7………

多波段短波收音机 (每个短波段覆盖一个国际短波米波段)

传统收音机和收录机一般只有一个或二个短波段,但每个波段都覆盖了很宽的频率(好几个米波段)范围,优点是电路简单,但很难保证所覆盖频率范围内每点频率的灵敏度和选择性都很均匀,所以,往往是有些米波段收听很好,有些却很差,另外,由于覆盖很宽的频率,使各个电台之间显得很拥挤,收台不方便,所以有些收音机要附加上短波微调旋钮来加以改善。

也有些短波电路设计得很好的传统收音机,收音机也有足够高的灵敏度和选择性,而且生产调试又很精确,使用起来也很方便,别有趣味,起码省去老换波段的麻烦。另外,传统收音机大多采用3-4节电池和比较大口径的扬声器,收听起来声音很好,难怪有很多老短波迷仍然喜欢传统收音机。

2.按米波段来划分的多波段短波收音机

现代的短波收音机,往往分为6-10个短波段,每个短波只覆盖一个米波段(请参考下文国际广播米波段表),对于设计良好的此类短波收音机,灵敏度和选择性比较容易得到保证,而且按米波段来划分短波,电台之间的间隔好象被展阔了,收短波象收听中波一样方便,尤其是对于电台最密集的16,19,25,31米波段,优点更突出。

按米波段来划分的短波收音机,如果说不足的话,就是由于短波段太多,对于喜欢不同电台和节目的人来说,经常要切换短波段,又显得麻烦了一点。

另外,按米波段划分来设计短波收音机,如果要覆盖全部短波频率范围,光短波段就需要13个波段,而且每个波段都要设计合理,所用的电子元件材料很多,使电路显得太复杂而且成本太高了。笔者所见过的进口名牌短波收音机,调频/中波/长波/短波所有波段加在一起,最多有15个波段,价格近1000元。

值得一提的是,在国内市场上,也有些短波收音机,号称18波段,24波段,而且价格还挺便宜,君不知道设计者是自欺还是欺人!此外,还有很多号称[消费者推荐产品]的8,9波段的短波收音机,因市场恶性竞争所致,短波电路,除了波段开关以外,就几乎没有其它元件了。与其买此类收音机,笔者建议:还不如买台传统的3,4波段的短波收音机。

3.短波收音机中的二次变频技术(SW DUAL CONVERSION)

短波收音机最初是使用直接放大线路的,50年代开始,应用了一次变频线路,也就是平时所说的超外差式收音机。为了进一步提高无线电接收机的灵敏度、选择性和抗干扰能力,科学家们又研制了多次变频技术,当然首先是应用在无线电通讯领域,后来被移植到高级收音机中,从而大大地改善了短波收音机的性能指标。

便携式高灵敏度短波收音机一般采用二次变频,而更高级的专业短波通讯接收机,甚至采用3次或4次变频技术。

4.采用锁相环数字调谐式技术的收音机(PLL)

锁相环数字调谐式技术的收音机,是采用当代微电子应用技术的高新科技产品,集先进性、实用性、新颖性的特点于一体。

1. 采用单片微处理机芯片作为数字调谐系统的核心,并含有锁相环路频率合成、频率预选、多功能数字时钟控制及液晶数字显示等多种先进功能。

2. 以高精度高稳定的石英晶体为频率基准,锁定接收电台的频率,绝无漂移现象。

3. 具有频率存储记忆功能。

一般说来,数字调谐式收音机的存储电台数目越多越好,高级数字调谐式收音机应具备直接输入频率数字和模拟调谐旋钮,电子线路上也常采用二次变频技术来提高性能指标。

数字调谐式技术的收音机的缺点是电路复杂,设计难度大,对元件的要求很严格,成本高,生产调试很复杂;由于采用的元件多,静态耗电比普通收音机要大,普及型的数字调谐收音机的灵敏度和选择性不见得比好的指针式模拟收音机高很多。

4.采用数字显示频率技术的收音机

这类收音机采用传统模拟接收电路,成本不高,也容易做到高性能指标。不同的是利用数码显示屏取代了传统收音机的指针来指示频率,并加入了电子钟控功能;比数字调谐式收音机要省电,体积上能设计的更小巧方便,是价格性能比比较高,很实用的收音机品种。

这种机型的缺点是没有记忆电台功能,由于采用的是传统模拟接收技术,频率的精确性和稳定性也没有数字调谐式收音机高。

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如何收听短波广播?

一般人会对短波感到兴趣,就在于短波能收听远距离广播,可以直接听取得世界各地的广播讯息,可是也有不少人因为收听短波的方法不对,被弄得一头雾水,最后只好放弃。对于如何开始收听短波广播,下面几点建议可供你参考。

◎ 收听短波和收听日常接触的MW、FM有何不同?

日常收听MW或FM广播很少会碰到找不到电台的问题,因为这些电台的广播频率是固定不变的,而且不少是24小时播出。对于短波而言可就不同了,除了因为电台很多之外,一年有2次季节性的广播频率和广播时间的变更、每天接收讯号好坏的差别很大等因素,使得收听短波比起MW、FM来,的确是复杂了许多,但是只要掌握要领,一样可自由自在地享受短波节目的。

◎ 收听短波---选电台、选频率也选时间

对于短波听众而言,最大的问题在于短波广播通常集中在某一段时间?播放,造成有点类似于上下班时间的交通状况,显得异常拥挤。但是你可以使自己不会是拥挤中的人,因为通常电台会在不同时段使用不同频率播出相同的节目,例如短波15-18MHZ在每天中午至傍晚可以收听到很多电台节目,晚间10点以后只能收到极少电台节目,甚至连收音机的背景噪音都变小了;短波7MHZ以下在白天很难清楚地收听广播,但到了深夜,却能很好地收听节目,短波9-12MHZ全天都能收到广播,但早晨和晚上收听效果最好,电台多,声音又清楚。还有,如果您经常收听广播,就会发现,很多电台每小时都有规律地改变播出频率,因此为了方便收听短波节目,有必要制作一份属于自己的收听时间频率表(Schele),当然,也可以从收集各电台的广播时间频率表开始着手进行。

事实上,一般短波广播电台会使用多个频率同时播出,但通常并不是每一个频率都可以收听得很好,监听的目的就是从几个广播频率中挑选出声音信号最好的频率并记录下来,制作成一张广播频率时间表,此后再收听该电台的节目就方便多了。

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如何改善收听效果?

有许多刚开始收听短波的人,都被收音机所传出的杂音弄得兴趣大减,甚至放弃了收听短波,实为一件憾事。的确,短波的音质不可能与FM高传真广播的音质相比,但与中波(MW)音质相比,基本上是很接近的。可是由于收听短波受到诸多的因素影响,所以往往显得比中波差。实际上,如果在一切因素都有利的条件下,短波的音质可以媲美中波广播的音质。下面分?来讨论收听短波时,有哪些重要因素必须考虑:

◎ 电离层的因素

中波广播(即俗称的AM),从电台的发射天线到收音机的接收,其距离一般都在直径几百公里以内,而且中波波长比较长,不容易受到建筑物等障碍的影响。而短波就不一样了,电台的发射天线除了有一定的方向及仰角,一般情况下接收机的距离往往远达数千公里,甚至上万公里,电台发射的电波必须借着在地球表面上空近百公里高度的电离层折射,才能够在远处被接收到,而地球上空的电离层就像一面变化多端的镜子,它对短波的反射能力、它存在的高度、随时在变化,因此短波广播的传输就变得比较不那么可靠了。虽然如此,电离层还是有一些变化规律可以归纳出来的,因为电离层形成的主要因素是来自太阳的紫外线及带有能量的微小粒子;因此电离层的变化会受到下面几项因素的影响:

太阳活动的强弱:即所谓的大约每11年一个周期的变化。

太阳与地球的距离:即一年四季的变化。

太阳能量在传达到地球时所穿过的大气层厚度不同:白天到夜晚,即一天当中从早晨到黄昏到夜晚都在变化,因此,白天和夜晚,太阳能量对电离层的影响是不同的。

此外,由于电离层经常发生快速的变化,使得收听短波经常出现类似海浪般忽大忽小的声音,这是收听短波的一种普遍现象,即使在电子线路利用了自动增益(AGC)来消除这种现象,但是在严重的情况下,您仍会感觉出声音忽大忽小,若您能习惯,这也是收听短波的一种特殊感觉啊!

◎短波收听效果室内、室外不同

因短波波长比中波短了许多,因此建筑物对短波而言,是一种比较大的障碍,也就是在室内的讯号强度会比室外微弱很多,因此最理想的收听短波方式应该是:在室外以收音机的拉杆天线来收听,在室内时就得引用一条室外天线来收听。根据经验,除了不可抗拒的大自然环境因素之外,架好一条理想的室外天线是改善短波收听效果的首善之务。

干扰收听短波的各种原因:

夏天的雷电干扰;

室内的电子日光灯、可控硅调光台灯、电脑、电视机,微波炉,电话线等;

邻近工厂使用大马力电机并通过高压电力线传输的辐射干扰;

马路上有轨电车电力线和各种机动车辆的马达火花放电辐射干扰;

收听地点附近有大功率的高频无线电波辐射干扰:如寻呼机发射台(BB机);出租车27MHZ无线电对讲机;专业短波通讯电台,无线手机电话,收听地点邻近有大发射功率的调频和广播电视发射台等……

◎ 架设短波室外天线

谈到外接天线,这是最让短波入门者感到困惑的问题,的确,若要架设一条真正标准的短波外接天线,是需要专业知识才能完成的。为了大家方便起见,在此,我们只介绍一种简单又很实用的外接天线,供您参考:准备一条5-15米长的普通电线,在室外找适当的地点,一端将它拉为水平状;另一端拉到室内缠绕在收音机的拉杆天线上(大约7-10圈),就大功告成了。

所谓适当的地点是指:高处比低处好、周围越空旷越好,如远离墙壁比紧贴墙壁要好。至于电线的长度,若空间允许时,原则上越长越好(5--15米长)。此条电线从头至尾不用剥去外皮,不论是粗的、细的都可以。若没有适当的空间供以拉成水平状,那么就把电线从窗口丢出,让它自然下垂也行,不过最好在尾端系一重物,以避免刮风时,将电线吹起碰到高压线或它物造成危险。

因为室外天线都是拉到室外,我们就必须注意到「闪电雷击」的问题,所以在雷雨天时,请一定将原来缠绕在收音机上的电线松开,置于一安全的位置(如室外),以避免危险。

◎ 改善收听短波的效果和音质

除了上述之短波有忽大忽小声现象及使用室外天线来改善收听效果外,您也要注意到自己周围收听环境的干扰,如:日光灯、电脑、电视机,微波炉,电动马达和马路上各种机动车的马达,火花放电等外来干扰因素,当然,这些干扰也同样会发生任何波段上,只是短波的电波信号较微弱,而显得更容易受到影响,应设法找到上述干扰来源并尽量避开。

当收听正常的短波广播时,总还觉得声音不够理想,这是因为一般小型短波收音机的音频输出功率都不大,一旦附近环境吵杂或因为其他因素,需要较大音量时,便把音量调大,则会出现很大的失真。而且由于短波收音机为了提高选择性,中频放大器的通频带宽做了窄化的处理,这样也限制了声音的品质,因此若能戴上耳机收听或者从耳机插孔外接一只小型的附有放大器的喇叭音箱,就可以改善音质问题。有时音质可甚至媲美本地的MW电台的效果

超声波
频率高于2×104赫的声波。研究超声波的产生、传播 、接收,以及各种超声效应和应用的声学分支叫超声学。产生

超声波的装置有机械型超声发生器(例如气哨、汽笛和液哨等)、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器、

以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。

超声效应 当超声波在介质中传播时,由于超声波与介质的相互作用,使介质发生物理的和化学的变化,从而产生

一系列力学的、热的、电磁的和化学的超声效应,包括以下4种效应:

①机械效应。超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝

胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时 ,

悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处,

在空间形成周期性的堆积。超声波在压电材料和磁致伸缩材

料中传播时,由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和

感生磁化(见电介质物理学和磁致伸缩)。

②空化作用。超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。

一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低

使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。

另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空

化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能

是真空。因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不

断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而

产生高温、高压,同时产生激波。与空化作用相伴随的内摩

擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体

中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。

③热效应。由于超声波频率高,能量大,被介质吸收时

能产生显著的热效应。

④化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学

反应。例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢;溶有氮

气的水经超声处理后产生亚硝酸;染料的水溶液经超声处理

后会变色或退色。这些现象的发生总与空化作用相伴随。超

声波还可加速许多化学物质的水解、分解和聚合过程。超声

波对光化学和电化学过程也有明显影响。各种氨基酸和其他

有机物质的水溶液经超声处理后,特征吸收光谱带消失而呈

均匀的一般吸收,这表明空化作用使分子结构发生了改变 。

超声应用 超声效应已广泛用于实际,主要有如下几方

面:

①超声检验。超声波的波长比一般声波要短,具有较好

的方向性,而且能透过不透明物质,这一特性已被广泛用于

超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。

超声成像是利用超声波呈现不透明物内部形象的技术 。

把从换能器发出的超声波经声透镜聚焦在不透明试样上,从

试样透出的超声波携带了被照部位的信息(如对声波的反射、

吸收和散射的能力),经声透镜汇聚在压电接收器上,所得

电信号输入放大器,利用扫描系统可把不透明试样的形象显

示在荧光屏上。上述装置称为超声显微镜。超声成像技术已

在医疗检查方面获得普遍应用,在微电子器件制造业中用来

对大规模集成电路进行检查,在材料科学中用来显示合金中

不同组分的区域和晶粒间界等。

声全息术是利用超声波的干涉原理记录和重现不透明物

的立体图像的声成像技术,其原理与光波的全息术基本相同,

只是记录手段不同而已(见全息术)。用同一超声信号源激

励两个放置在液体中的换能器,它们分别发射两束相干的超

声波:一束透过被研究的物体后成为物波,另一束作为参考

波。物波和参考波在液面上相干叠加形成声全息图,用激光

束照射声全息图,利用激光在声全息图上反射时产生的衍射

效应而获得物的重现像,通常用摄像机和电视机作实时观察。

②超声处理。利用超声的机械作用、空化作用、热效应

和化学效应,可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化 、

脱气、除尘、去锅垢、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生

物学研究等,在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛

应用。

③基础研究。超声波作用于介质后,在介质中产生声弛

豫过程,声弛豫过程伴随着能量在分子各自电度间的输运过

程,并在宏观上表现出对声波的吸收(见声波)。通过物质

对超声的吸收规律可探索物质的特性和结构,这方面的研究

构成了分子声学这一声学分支。

普通声波的波长远大于固体中的原子间距,在此条件下

固体可当作连续介质 。但对频率在1012赫以上的 特超声波 ,

波长可与固体中的原子间距相比拟,此时必须把固体当作是

具有空间周期性的点阵结构。点阵振动的能量是量子化的 ,

称为声子(见固体物理学)。特超声对固体的作用可归结为

特超声与热声子、电子、光子和各种准粒子的相互作用。对

固体中特超声的产生、检测和传播规律的研究,以及量子液

体——液态氦中声现象的研究构成了近代声学的新领域——
量子声学。

『肆』 超声波是如何应用在农业的

超声波在农业中的应用及前景展望

超声波是指频率高于人耳听觉上限的声波。在自然界中超声波也是广泛存在的,只是人耳听不见而已。超声波易于进入海水、地层、人体及很多固体和液体,几乎能穿透任何材料。因此,在采集材料内部信息方面与光波、电磁波相比,超声波有其独特的本领。更重要的是,可以利用较大声率或较高声强度的超声波能量来改变材料的某些状态或对生物的发育生长产生某些重要的影响。本文结合有关研究课题,简要报道了超声在在农业中的一些新应用及其前景展望。

1超声在农业中的应用

1.1超声波处理与加工的基本原理

超声波处理与加工设备主要是由四个部分组成:超声波发生器、换能器、超声波聚能器及超声波发生器和换能器之间的匹配电路。如图1所示,通过超声波发生器产生一定高频电能提供给超声换能器。由超声换能器将电能量转化机械能,然后通过超声波聚能器将机械能放大,将声能作用在待处理的物质上。超声波处理与加工的基本原理主要是利用液体动力学的空化现象。超声空化是指超声激活气泡的各种动力表现.这些表现可能是较为有规律而缓和的稳态空化或者是很激烈而短暂的瞬态空化。瞬态空化泡绝热收缩至崩溃瞬间,泡内可呈现高温和几千个大气压的高压,并伴有强大的冲击波或射流等。超声波的辐照因其机械作用,能使液体媒质质点运动增强,质量传输加速,还能影响边界层、膜、细胞壁和液泡。超声的空化作用还能破坏细胞并使酶变性等。以下所举的超声在农业中的一些新应用基本上都是在循着上述的基本原理而实现的。

1.2超声测定土壤中的铅

铅是一种对人体有害的元素.它是土壤分析中的常测元素。采用悬浮液直接进样火焰原子吸收光谱法测定土壤中的铅时,由于土壤样品的取样量大,使得悬乳液的粘度大、不易分散均匀而影响进样的特点。采用先用超声波处理悬浮液后进样的方法,可使进样顺利和使悬浮液稳定时间长:十二烷基硫酸钠(sDS)增敏可以提高悬浮液直接进样火焰原子吸收光谱法测定的灵敏度。该方法快速、简单、准确。适用于各种土壤样品中铅的测定。

1.3超声处理对种子萌发率的影响

超声处理可以影响种子的萌发率.且这种影响具有种的特异性。研究发现在温和的超声处理条件下可以得到较高的种子萌发率.而延长超声处理的时间.处理时间超过其承受的最大值之后,种子胚的死亡率就会升高,种子的萌发力自然就会下降:因此.在讨论超声处理对种子萌发的影响时,不同的处理条件如超声处理的强度大小及处理时间长短都会不同程度影响种子的萌发,导致结果有所差异。

1.4超声处理对植物生长的影响

与其他环境应力一样,超声作为应力的一种作用形式。对植物的生长发育有重要的影响。超声处理可以影响植物体或者某些器官的生存和生长。对器官生长影响的研究要集中在根上,温和的超声处理能促进生根嘲。植物细胞经超声波处理,出现了一致现象,即低剂量、短时间的温和处理能明显加速和诱导植物细胞的分裂.刺激细胞生长,加速原生质体的蛋白合成;而处理时间延长,处理剂量加大则会造成负面的不可恢复的影响。利用超声波对保鲜液处理可以明显增加切花菊、香石竹等植物花枝鲜重,推迟鲜重始降天数,增大最大花茎,延长插瓶寿命。可见,一定频率和强度的超声波处理可以强化植物的一些生理生化指标,促进植物的生长发育。

1.5超声处理对植物呼吸作用的影响

关于植物呼吸作用的研究一直是植物生理学研究的一个热点,特别是对农作物来说,其呼吸作用的大小直接关系到产量的高低,所以它的研究对农业的发展具有十分重要的理论和实际意义。1975年 AlbuE研究发现低频率超声(25kHz)处理蔬菜之后,一年生植物(如番茄和黄瓜)的呼吸强度下降,而两年生植物(如卷心菜和洋葱)的呼吸强度上升。自此我们可以推测,利用超声处理相关的农作物可以提高作物的产量。

1.6超声波犁田

传统的翻地犁需要笨重的机器牵引,这不仅会压实深层的土壤,使其不能保持水份和养料;而且翻起的地表土会被风和雨水侵蚀。这是许多农夫的一大心病。此外,由于多次的翻犁,植物的根以及腐烂的残留植物被翻出地表,他们会散发出二氧化碳气体。约旦的农机工程师奈达?阿布哈德发明了利用超声波松土。他的实验结果显示:松土可达土壤深度20cm。这完全满足了一般农作物的松土深度。

1.7超声处理植物根系

糖类是植物体内的主要成分之一,可溶性糖主要指的是单糖和低聚糖。单糖的磷酸在植物细胞中的含量不高,但它们都是光合作用及呼吸作用过程中的主要中间产物。在代谢过程中极为重要。经声波刺激后,根系中的可溶性糖含量比对照组高大约29.6%。丰富的蛋白质是细胞进行一系列生理活动的物质基础,经过声波刺激后,根系中的可溶性蛋白增加了35.3%,高水平的可溶性蛋白质含量保证了细胞旺盛的分裂生长能力。这说明了经过声波刺激后,植物根部细胞分裂旺盛,生长能力强。

1.8超声除虫及促进蚕卵孵化

用250W-CFS超声发生器(中原电子仪器厂出品)匹配自带的清洗槽,在19.5~20.5kHz,果实内已生有虫子的板栗被浸在清洗槽里的自来水中,开机进行处理15分钟。结束后去水晾干,保存两周。切开板栗果实检查,长10mm左右的幼虫活,而6mm以下的幼虫死亡。加长时间处理,虫子的死亡率基本一致。另外,有人曾用类似的方法及设备处理过蚕卵(约半分钟内),直接结果是蚁蚕的孵化时间达到基本一致:追踪结果为同样条件下长大的成虫做的蚕茧的抽丝率提高;也曾有人试图用超声处理水果(如:苹果、梨等)水果中害虫,大多在当时条件下做些小实验后无果而终。

2有待解决的问题

超声波应用于农业是一个相对较早的研究领域,但目前还没有推广使用,仍处于探索阶段,要进一步发展其应用价值应主要从以下几个方面努力:

2.1理论研究完善问题

超声产生的生物效应不仅与生物组织受辐照的总剂量有关,更重要的是与照射剂量在空间与时间的分配有关。对于不同生物组织,这些关系有所不同。由于影响因素很多,目前取得的一些实验结果重复性尚不令人满意,规律性仍有待摸索,因而这方面的研究尚有大量工作可作。

2.2放大问题

目前.有关超声波产生的生物效应,虽然已在处理量小的情况下应用,但大多属于实验室研究,还缺乏放大使用的中间数据,反映过程的定量化描述.还没有规范化和定量化的尺度,故在超声波刺激生物的生物效应及机理、反应动力学和反应器的放大设计仍需要做大量的、充分的研究工作。

2.3协同性问题

虽然超声在农业生产方面具有极大优势.但超声波对生物体的作用是多方面的,这决定于超声波的频率、强度和作用时间。高强度的超声会破碎细胞,使酶失活。而低强度的超声可以促进细胞生长,增加酶活性,这使得超声波在农业中的应用具有双重性。所以,要使超声处理生物体从理论角度来看更合理,应将超声处理与其他处理技术联合使用,这样从技术上可行,经济上更为合理。

3超声在农业中应用的前景展望

3.1新型高效换能器的出现

磁致伸缩材料是传统的超声换能器材料,由于其性能稳定、功率容量大及机械强度好等优点,至今仍在一些特殊领域被继续应用,但其也有换能器的能量转换效率较低、激发电路复杂以及材料加工较困难等不足之处。随着压电陶瓷材料的大规模推广应用。在一个时期内磁致伸缩材料有被压电材料替代的迹象。然而,随着一些新型的磁致材料的出现,如铁氧体、稀土超磁致伸缩材料以及铁磁流体换能器材料等,磁致伸缩换能器又受到了人们的重视。可以预见,随着材料加工工艺的提高以及成本的降低,一些新型的磁致伸缩材料将在水声以及超声等领域中获得广泛的应用。目前,超声换能器的工作频率从常用的低频率(20kHz)发展到较高频率(几百千赫兹甚至数兆赫兹数量级),且换能器的工作频率也从单一的工作频率发展到多个工作频率。此外,新型的稀土超磁致伸缩材料的成功研制也为新型的磁致伸缩换能器的研制打下了坚实的基础。这些新型高效的换能器的成功研制必将使超声技术的应用范围扩大。

3.2超声技术在农业中的应用将有新的发展与提高

超声产生的生物效应不仅与生物组织受辐照的总剂量有关,更重要的是与照射剂量在空间与时间的分配有关。对于不同生物组织,这些关系有所不同。同时,超声也可与远红外线辐射育种和处理农作物种子的技术结合起来进行四,以诱发突变,从中选育出优良变异个体,通过一系列育种程序,培育新品种,国外已有了这种试验,效果还算不错;超声在药材种植生产上的应用前途和潜力还很大.对促进国家药材生产的发展具有较大的实际意义:超声为农、林、牧业上的人工增雨方面也作出了一定的贡献。目前在国内超声农业的应用,尚未引

起有关方面的足够重视。但从许多实验实践证明,超声农业中应用的可能性和多样性的潜力是很大的.它已显示出其威力和远大广阔前景。根据国内外已有的太空试验结果。作者预计。如果在地面用超声处理过的种子再带到太空去使其发芽生长.很可能会有更为神奇的结果出现。我们完全可以相信,用不了多长的时间,新型超声技术将会在为我国的社会主义农业现代化服务,提高农业生产率中,起到特有的作用。

『伍』 超声波是如何进行治疗的呢

1、由于超声波具有方向性强,能量集中,穿透力强的三大特点,尽可能做到对症调理,找准痛点和病变处,以达到最佳效果。
2、超声穴位调理法:由于超声波波束集中,能够进入人体深层细胞组织,用于中医穴位治疗效果更好;
3、因人对超声波的适应能力大小和耐受力不同,治疗时皮肤有温热和轻微针刺的感觉是正常反应,如果皮肤感到灼热,不能忍受则降低治疗档位或暂停治疗。
4、超声波调理必须要有足够的导声膏涂抹在皮肤表层,以便于超声导入人体,同时治疗头要完全接触皮肤才能保证超声波的正常传导。导声膏过少或探头与皮肤接触不良,超声波就难以传导入人体,探头易发烫损害;更不可用其他物品代替。
5、超声探头必须围绕“调理部位”作往复式移动,不能固定或停留在某一部位。
6、使用本机会加速新陈代谢,排出毒素及废物,请多喝开水。
7、超声与通常所运用的电子脉冲、微波等电磁波治疗完全不同,超声波调理所运用的声波能量是纯粹的机械波,绝无任何辐射。
8、中药超声穴位导入调理法:使用中草药浓缩药膏,通过超声波作用,经皮肤穴位或粘膜导入人体体内,达到药物治疗的目的,综合了中医穴位针灸、超声理疗和中药外敷的优点,三效合一、协同作用,实现了针灸理疗化、理疗穴位化、中药外治化、外治增效化,是中西医结合研究的经验结晶。

『陆』 微波和超声波的区别是什么

微波是电磁波, 频率在300兆赫到300千兆赫的电磁波(波长1米 - 1毫米),通常是作为信息传递而用于雷达、通讯技术中。微波和超声波的区别是什么呢?下面就跟着我一起来看看吧。

微波和超声波的区别
微波加热的特点

1、加热速度快 常规加热如火焰、热风、电热、蒸汽等,都是利用热传导的原理将热量从被加热物外部传入内部,逐步使物体中心温度升高,称之为外部加热。要使中心部位达到所需的温度,需要一定的时间,导热性较差的物体所需的时间就更长。 微波加热是使被加热物本身成为发热体,称之为内部加热方式,不需要热传导的过程,内外同时加热,因此能在短时间内达到加热效果。

2、均匀加热 常规加热,为提高加热速度,就需要升高加热温度,容易产生外焦内生现象。微波加热时,物体各部位通常都能均匀渗透电磁波,产生热量,因此均匀性大大改善。

3、节能高效 在微波加热中,微波能只能被加热物体吸收而生热,加热室内的空气与相应的容器都不会发热,所以热效率极高,生产环境也明显改善。

4、易于控制 微波加热的热惯性极小。若配用微机控制,则特别适宜于加热过程加热工艺的自动化控制。

5、低温杀菌、无污染微波能自身不会对食品污染,微波的热效应双重杀菌作用又能在较低的温度下杀死细菌,这就提供了一种能够较多保持食品营养成份的加热杀菌方法。

6、选择性加热 微波对不同性质的物料有不同的作用,这一点对干燥作业有利。因为水分子对微波的吸收最好,所以含水量高的部位,吸收微波功率多于含水量较低的部位这就是选择加热的特点。烘干木材、纸张等产品时,利用这一特点可以做到均匀加热和均匀干燥。

值得注意的是有些物质当温度愈高、吸收性愈好,造成恶性循环,出现局部温度急剧上升造成过干,甚至炭化,对这类物质进行微波加热时,要注意制定合理的加热工艺。

7、安全无害 在微波加热、干燥中,无废水、废气、废物产生,也无辐射遗留物存在,其微波泄漏也确保大大低于国家制定的安全标准,是一种十分安全无害的高新技术。
超声波是什么
超声波是声波:频率高于人的听觉上限(约为20000赫)的声波,称为超声波,或称为超声。

超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听声波的规律并没有本质上的区别。但是超声波的波长很短,只有几厘米,甚至千分之几毫米。与可听声波比较,超声波具有许多奇异特性:传播特性——超声波的波长很短,通常的障碍物的尺寸要比超声波的波长大好多倍,因此超声波的衍射本领很差,它在均匀介质中能够定向直线传播,超声波的波长越短,这一特性就越显著。功率特性——当声音在空气中传播时,推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。声波功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同强度下,声波的频率越高,它所具有的功率就越大。由于超声波频率很高,所以超声波与一般声波相比,它的功率是非常大的。空化作用——当超声波在液体中传播时,由于液体微粒的剧烈振动,会在液体内部产生小空洞。这些小空洞迅速胀大和闭合,会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用,从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用,会使液体的温度骤然升高,起到了很好的搅拌作用,从而使两种不相溶的液体(如水和油)发生乳化,并且加速溶质的溶解,加速化学反应。这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。
激光、射频、超声刀,到底有什么不同
医疗美容技术的发展已为我们提供了越来越多种选择,同一种病症可以用不同的手段去解决,但正因为如此反而会让人无从抉择。

如激光(laser)、射频(RF)与超声(Ultrasound)技术很多人分不清楚,今天我给大家来篇能看得懂的学术文。

激光、射频和超声有一些相同点,比如在功效上都有除皱,嫩肤的作用,在作用机制上都会对皮肤造成一定的损伤,从而引起愈合反应,刺激胶原蛋白形成与细胞再生,使得达到治疗效果。

既然有共同点,那它们又有什么不同点呢?

原理不同

原理不同:

激光:激光属于爆破原理,高能射频所聚集的能量瞬间击碎病变组织色素团,色素部分会被爆破出体外。

射频:是电磁波谱中一个非常重要的部分,无线电和微波的能量都属于电磁幅射能量范畴,它们通称为射频。射频以频率作为单位,范围可以从数百KHZ扩展至数百MHZ。

超声刀:超声刀就是利用声波高能聚焦原理!(超声波原理) 将能量聚焦在一个点上,迅速穿透表皮层,脂肪层、筋膜层,在筋膜层形成网状凝结点,刺激肌肉组织收缩紧致,胶原弹力纤维再生,达到层层提拉层层收紧。

激光

热效应

射频开始工作时,能在1秒钟内将生物组织中电场的电极极性改变百万次,处于电场内充电的组织颗粒则以桢的频率改变其极性,真皮组织的天然阻抗对电子运动的作用便产生热量,电子运动所引起的这一摩擦便使得皮肤深层产生柱状分布的加热效应。

这种热效应开始会改变胶原,从而导致胶原收缩,近而重新产生新的胶原,导致真皮重建和增厚。

超声波热效应

超声波在传播的过程中,皮肤以及皮下组织吸收超声能量转化为热能,可增加皮肤细胞膜内醣类化合物、脂类、蛋白质的动能,皮肤温度升高,扩大皮肤毛孔、汗腺导管口径,从而有利于药物的经皮扩散吸收,其所产生之温热效应可活化深部组织细胞,加强局部新陈代谢。

机械效应

超声波可以暂时改变皮肤角质细胞间质的脂质结构,增加有效渗透面积增加细胞膜的通透性,可以加大表皮细胞间的微小孔道。引起细胞内微粒的高速振动,降低细胞膜的电位,增加细胞膜的通透性。

对流运输

在超声波的作用下扩散体系内气泡不断振动引起气泡周围的微粒旋转和液体环流,此外高频率之物理性振动可产生微细按摩作用,促进血液及淋巴循环。

空穴效应

在超声波的作用下,引起介质和细胞内气体分子、气泡的振动,以及气泡随后发生破裂形成空隙或空囊,称为空穴效应。这种作用可改变皮肤脂质结构,引起皮肤外介质空化形成,大量水分子进入脂质结构,形成水溶性通道。

分类及适应症不同

激光在皮肤的实际应用上,据它们的媒体、波长、针对的色素基和用途来分类。这几年再有一种新技术,把激光用微束的形式发放出来,因此又可以分为传统和微束。

磨损性激光

针对的色素基是水份,透入程度较低,而由于水份在皮肤处处皆是,所以其实是不选择性地将一层层的皮层气化除去。如二氧化碳激光、铒激光。

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