水中离轴球形粒子对高斯波束的声散射

摘要：

将入射高斯波束用球函数展开,采用有限项级数展开的方法计算了高斯波束的波束因子,并根据声波散射理论,推导出球形粒子在偏离高斯声波轴线时散射波形函数的解析表达式,研究了高斯波束的波束宽度、离轴的距离等参数对声散射特性的影响.通过数值仿真,给出了刚性球形粒子在高斯波束作用下的散射声场的空间分布.仿真结果表明:随着波束宽度的增加,散射波形函数的幅度逐渐增大,当波束宽度为20倍的波长时,其散射波形函数曲线和平面波的完全吻合;随着粒子离轴距离和角度的增大,散射波形函数的幅度逐渐减小.该研究为利用聚焦波束实现粒子操控提供了理论依据.

关键词：高斯波束、球形粒子、散射特性、波束宽度

所属期刊栏目：41

分类号：O429(声学)

资助基金：陕西省自然科学基金资助项目2010JM1008;陕西师范大学研究生创新基金资助项目2013CXS010;中央高校基本科研业务费专项资金项目GK201102026

在线出版日期：2013-10-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：31-34,78