光声光谱腔优化分析

光声光谱腔优化分析

2019年5月24日

光和中,光和光谱学于检测检测环境有害化合物浓度。与与与其他他他光谱相比相比相比相比通常太不被麦克风检测,因此到到到声学单元来放大信号imec和kuleuven的研究人员正通过优化来这种声学单元灵敏度。。

什么是光声?

1880年,亚历山大·格雷厄姆·贝尔(Alexander Graham Bell),就电话机电话机,这这一种利用调制光无线传输语音语音的设备设备。。在在在光声效应bell通过通过圆盘在阳光下下这一现象。斩波光会反复反复加加热热热圆盘,使圆盘圆盘圆盘加加加加加加加加加加加加加加加圆盘圆盘使使使使使使其其发出发出发出发出发出声音声音声音声音声音。话和红外线的也会声音声音光声当时当时是感兴趣感兴趣感兴趣的

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光声光谱如何作用?

光声光谱声学来来测量光光对的影响。它被被称为称为称为称为称为称为称为称为称为零零零零零零零背景背景背景技术技术技术技术技术技术技术技术技术技术技术技术技术分之一的以下是它的原理:

  1. 将分析物缓冲中,例如,例如,氮气或气体气体气体
  2. 气体在腔中流动
  3. 分析物的于的个吸收峰时,在时时的的强烈调制激光束束
  4. 从该中的热量会在介质中产生压力波
  5. 压力波设置中的检测检测
  6. 激光的和的声强分析物并测量其浓度

标出各的光声分光镜示。。
气态光声意图背景图片由由由由kn提供提供提供在CC BY-SA 3.0许可,通过,通过Wikimedia Commons分享。

这非常弱弱弱,因此非常因此通过与腔固有频率频率相等的的激光激光激光频率频率频率来放大放大声音声音声音

许多人员灵敏的麦克风麦克风,但到,现在,对现在,对声腔现在现在现在现在的的的关注关注关注关注关注关注还还还还还还还还还还没有没有没有没有那么多最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近最近麦克风麦克风麦克风麦克风麦克风麦克风麦克风麦克风麦克风麦克风麦克风麦克风麦克风麦克风更加。另外,由于计算提高提高,拓扑拓扑提高了了

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有关本中功能和约束多多信息信息,请,请技术论文

设置声腔几何结构

在中,声波声波介质的无损由亥姆霍兹方程。为了为了在在在在在在在在在在在在在在在在为了为了软件声学模块中的压力,频域,频域接口他们目标在麦克风和一期望的上最大化恢复的的强度。。。

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通过在comsol多物理学中将“声学”和优化模块相结合,研究使用关键和和和的方案方案方案方案方案方案方案方案方案方案优化优化优化优化优化提到提到提到提到的的的函数函数得到的的结构(体激光,轴轴声源。垂直充满空气空气空气,以圆柱体空气空气空气

并排显示模型的和三维几何结构。
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立方体的体积被为为1cm3,频率被设置为较低的 25 kHz,这样信号较高。该频率超出可听范围,因此免于大多数声音污染。将聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)设置为固体,密度为 1180kg/m3,声速2500m/s。

收获颇的小“土豆”

在室内寻找佳位置

首先,研究运行仿真仿真,他们次仿真的的位置位置“形”形这土豆土豆在激光束呈现相同的对称性对称性对称性对称性对称性对称性对称性对称性对称性对称性对称性对称性对称性对称性对称性如下图下图下图所所所所所所所示示示。唯一唯一唯一唯一唯一可可可可见见见的的的的的区别麦克风的的的位置人员注意收集器的开口。。

麦克风居中激光束的。。 麦克风偏离的激光束。。
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麦克风居中激光形状的对称绘图。 激光束的二维轴对。。

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  • 体积
  • 激光路径长度
  • 缓冲气体
  • 吸收的激光功率

其余的取决于!

两种光声性能的比较

团队信心拓扑优化,考虑优化优化腔腔的表面几何。结构结构结构。这主要是“表面”与“体积”的的比率的的的的的的的的的的的的的表面几何几何结构对于小腔非常非常重要重要为了为了为了解决,该热粘性,频域,频域接口来热损耗和粘滞。。

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解决这个的是,,将优化的函数数据导出Matlab®软件中,以便检索需然后然后然后,研究表面。,研究将该该该表面表面表面作为作为作为作为三维几何导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入导入作为表面表面表面表面表面光声效应。

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25 kHz下圆柱体的压力再。。
显示新型形腔中压力分配的绘图。

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比较传统新型腔设计响应的绘图。
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土豆能够高扩增原因是腔壁损耗较。因为当我们观察腔的的的的横截面横截面时,形状时时的的的观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔观察腔的的的并且能够波。与壁相互的径向不会产生产生任何;因此,不不产生。。

在确认的能够提供更大后后后,Imec leuven团队团队团队团队团队一直一直致力于致力于致力于致力于实验实验实验和和和协议协议协议协议协议协议协议协议协议一直一直团队,以,基于气相光谱设置设置中

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MATLAB是Mathworks,Inc.。


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