【摘 要】
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相变液滴的发展弥补了传统包膜微气泡超声造影剂输运能力较差以及存活时间较短的缺点,其可以通过施加激光和超声等外部能量来激活,汽化之后的相变液滴具有与超声造影剂等效的
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相变液滴的发展弥补了传统包膜微气泡超声造影剂输运能力较差以及存活时间较短的缺点,其可以通过施加激光和超声等外部能量来激活,汽化之后的相变液滴具有与超声造影剂等效的成像与医疗作用,而同时不失稳定性。本文基于流体力学以及热力学基本方程,将载金相变液滴汽化的完整过程分为四个阶段分别进行了建模。四个阶段分别为加热阶段、成核阶段、汽化阶段以及气泡振动阶段。四个阶段之间通过初始条件进行衔接。采用了 Chebyshev谱方法对原始方程进行分解,从而将偏微分方程组转化为常微分方程组,进而用龙格库塔法进行了求解。本文的研究结果表明激光与超声在相变液滴汽化过程中各自发挥主要作用的阶段不同。激光的能量在第一与第二阶段中吸收效率较高,在后两个阶段,超声在气泡成长中起主要作用。本工作讨论了产生气泡核所需要的激光阈值与成核初期的气液界面的运动速度,和使相变液滴完全发生相变所需要的声压阈值以及激光强度阈值。同时本文讨论了使液滴完全发生相变的激光与超声的阈值的等效曲线,结果表明,液滴的完全相变对超声比对激光更敏感。本文中的理论模型,可以帮助更好地理解相变液滴的作用机理,为针对具体实验需求灵活调整模型打下理论基础。
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