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Measurement of dynamic and static radiation force on a sphere

声辐射力 辐射 球体 物理 辐射阻抗 激光多普勒测振仪 偏转(物理) 振动 辐射压力 弹性(物理) 光学 声学 机械 经典力学 超声波 激光器 激光束 热力学 天文
作者
Shigao Chen,Glauber T. Silva,Randall R. Kinnick,James F. Greenleaf,Mostafa Fatemi
出处
期刊:Physical Review E [American Physical Society]
卷期号:71 (5) 被引量:30
标识
DOI:10.1103/physreve.71.056618
摘要

Dynamic radiation force from ultrasound has found increasing applications in elasticity imaging methods such as vibro-acoustography. Radiation force that has both static and dynamic components can be produced by interfering two ultrasound beams of slightly different frequencies. This paper presents a method to measure both static and dynamic components of the radiation force on a sphere suspended by thin threads in water. Due to ultrasound radiation force, the sphere deflects to an equilibrant position and vibrates around it. The static radiation force is estimated from the deflection of the sphere. The dynamic radiation force is estimated from the calculated radiation impedance of the sphere and its vibration speed measured by a laser vibrometer. Experimental results on spheres of different size, vibrated at various frequencies, confirm the theoretical prediction that the dynamic and static radiation force on a sphere have approximately equal magnitudes [G. T. Silva et al., Phys. Rev. E 71, 056617 (2005)].
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