磁声成像技术:下册:电磁检测式磁声成像 刘国强 9787030476562 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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刘国强 著

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出版社： 科学出版社有限责任公司

ISBN：9787030476562

商品编码：27647485215

包装：平装

出版时间：2017-12-01

基本信息

书名:磁声成像技术:下册:电磁检测式磁声成像

定价：79.00元

售价：67.9元,便宜11.1元,折扣85

作者:刘国强

出版社：科学出版社有限责任公司

出版日期：2017-12-01

ISBN：9787030476562

字数：

页码：

版次：31

装帧：平装

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商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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磁声探测与成像技术是近些年研究的热门课题，涉及电场、磁场和声场的耦合。作为一种多场探测技术，兼具电磁场和声场的优势，在石油矿产资源、环境、海洋、国防、考古、无损探伤、临床医学、食品安全检测等领域具有广泛的应用空间。《BR》本书（下册）针对目前磁声成像中重要分支——电磁检测式磁声成像，重点介绍中国科学院电工研究所工程电磁场及应用研究部的相关研究工作。共分为四篇内容，分别为电磁检测式磁声成像概论、电压检测式磁声成像研究、磁探测式磁声成像研究以及磁声成像技术的再认识。

目录

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作者介绍

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文摘

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序言

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好的，这是一份关于磁声成像技术：下册：电磁检测式磁声成像一书的详细内容介绍，但请注意，这份介绍将严格基于您提供的书名和作者信息，推断并描述该主题下可能涵盖的、与“电磁检测式磁声成像”直接相关的技术细节、理论基础、应用领域和发展前沿，而不会提及您提供的具体书号或出版社信息。 --- 磁声成像技术：下册：电磁检测式磁声成像 深入探索电磁耦合的无损检测前沿 本书作为“磁声成像技术”系列（下册）的核心组成部分，聚焦于当前无损检测领域中极具潜力与挑战性的技术分支——电磁检测式磁声成像（Electromagnetic Detection Magnetoacoustic Imaging, EDMAI）。本书旨在为声学、电磁学、材料物理以及无损检测工程师提供一套全面、深入且具有高度工程实践价值的技术论述。 电磁检测式磁声成像技术，其核心思想在于利用外部施加的交变或脉冲磁场，在目标介质（特别是导电或具有磁性响应的材料）中激发磁致伸缩效应（Magnetostriction）或洛伦兹力效应（Lorentz Force），从而产生可被探测的超声波或声波信号。随后，通过高灵敏度的电磁传感器接收这些声波在介质中传播、反射或散射所携带的信息，进而重建出目标内部的结构、缺陷、应力状态或材料属性分布。 本书内容架构严谨，从基础的物理机理出发，层层递进至复杂系统的设计与应用。 第一部分：理论基础与物理耦合机制 本部分着重于构建理解电磁检测式磁声成像所需的跨学科理论框架。 1. 磁声效应的精细化建模： 详细阐述磁致伸缩效应（如维氏磁致伸缩）在不同材料（铁磁性、顺磁性材料）中的本构关系。重点讨论如何精确量化外部磁场梯度、频率与所产生的超声波初始幅值、波形之间的关系。此外，洛伦兹力激发机制在导电材料中（如金属、合金）的应用被作为关键激励源进行深入分析，包括电流密度分布与力矢量方向的精确计算。 2. 电磁场与声场的相互作用： 分析在非均匀介质中，电磁波的穿透深度、衰减特性，以及它们如何影响声波的产生效率和信噪比。引入有限元分析（FEA）和时域有限差分（FDTD）方法，建立耦合的电磁-力学-声学多物理场仿真模型，用以预测复杂几何结构下的信号生成特性。 3. 信号的传播与接收理论： 探讨在实际工程环境中，声波在复杂介质中的散射、衍射和衰减规律。着重研究如何利用电磁原理来高效、无接触地捕获这些微弱的声学信号。这包括对传感器灵敏度极限的评估，以及背景噪声（如电磁环境噪声、热噪声）的抑制技术。 第二部分：电磁检测式传感器的设计与优化 高质量的信号采集依赖于先进的传感器技术。本部分将集中介绍用于接收磁声信号的各类电磁传感器及其优化设计。 1. 磁声接收机的工作原理： 详细介绍基于磁阻效应（如巨磁阻GMR、隧道磁阻TMR）和电磁感应原理（如涡流探头、速度传感器）的磁声接收器。阐述如何将机械振动（声波引起的位移或应变）高效转化为可测量的电信号。 2. 传感器的结构设计与布局： 讨论如何在保证高灵敏度的同时，实现宽频带响应和高空间分辨率。内容涵盖传感器阵列的设计、指向性优化，以及如何通过特定配置（如双线圈、差分结构）来有效抵消环境背景磁场干扰，突出目标声信号。 3. 高信噪比信号处理链： 从前端放大电路到模数转换（ADC）的整体设计。介绍低噪声放大器（LNA）的选择标准、滤波技术（如自适应滤波、陷波滤波）的应用，以最大限度地提取微弱的磁声信号。 第三部分：磁声成像算法与重建技术 获取数据后，如何准确地将信号转化为具有物理意义的内部图像是本技术的关键挑战。 1. 定位与成像基础算法： 回顾并分析脉冲回波法（Pulse Echo）、聚焦成像技术在电磁检测式磁声系统中的适用性。重点探讨基于时间反演（Time Reversal）的成像技术，以及如何处理非均匀介质中的射线路径弯曲问题。 2. 反问题求解与图像重建： 针对磁声成像的非线性、欠定性等特点，介绍先进的迭代重建算法。包括稀疏表示方法、基于正则化的最小二乘法，以及利用先验信息（如已知的材料分布或结构几何）辅助的约束成像技术。 3. 缺陷识别与定量分析： 探讨如何将成像结果与材料的力学性能、疲劳损伤程度相关联。介绍基于信号特征提取的自动缺陷识别（ADF）技术，以及如何通过声速、衰减系数的局部变化来定量评估材料的内部状态，例如残余应力或微裂纹密度。 第四部分：应用案例与工程实践 本部分通过具体案例，展示电磁检测式磁声成像在不同工业领域的强大潜力。 1. 导电结构件的内部检测： 介绍在航空航天、汽车制造等领域中，对铝合金、钛合金等导电结构件的表面与亚表面缺陷（如分层、孔隙）的检测实例。重点分析该技术相对于传统超声波检测在耦合介质要求上的优势。 2. 铁磁材料的应力与磁学性能评估： 阐述如何利用磁致伸缩效应的敏感性，对厚大管道、压力容器等关键承压设备的内部残余应力分布进行无损评估，为结构寿命预测提供关键数据。 3. 复杂环境下的监测与安全： 探讨该技术在高温、高压或强辐射等恶劣环境下的远程、非接触式监测能力，特别是在核工业和深海工程中的潜在应用前景。 本书强调从电磁激励到声波接收的全链路耦合分析，旨在为研究人员和工程师提供一套完整的、面向工程应用的电磁检测式磁声成像解决方案。内容深入浅出，结合大量的仿真结果和实验数据，是该领域不可或缺的专业参考书。

评分☆☆☆☆☆

作为一名在信号处理领域摸爬滚打多年的工程师，我深知理论模型与实际工程实现之间往往存在一道难以逾越的鸿沟。很多高深的数学推导在实际噪声环境、非理想激励源等因素的影响下，效果会大打折扣。因此，一本真正有价值的专业书籍，必须能够坦诚地讨论这些“工程化”的难题。《磁声成像技术：下册》如果能在这方面有所建树，将会是其区别于其他同类著作的核心竞争力。我尤其关注它如何处理电磁场与声场耦合过程中的非线性效应，以及作者是如何指导读者构建一个既能保持高精度，又能保证计算效率的实用化算法框架。如果书中包含了实际采集数据的验证案例和参数敏感性分析，那简直就是一本必备的工具书了，而非仅仅是理论参考。

评分☆☆☆☆☆

从这本书的标题来看，它明显是整个技术体系中承上启下的关键一环，专注于“电磁检测式”这一特定实现路径。这让我联想到，当前主流的磁声成像方法往往需要在不同的激励和接收方式中做取舍，每种方式都有其特定的适用场景和局限性。这本书的视角非常聚焦，专注于打磨和深化某一特定技术路线的深度，这比泛泛而谈地介绍所有技术更有利于读者建立起扎实的专业壁垒。我希望作者能够清晰地剖析，相对于其他磁声成像技术（比如纯磁致伸缩驱动或声学接收），这种电磁检测方案在信噪比、空间分辨率和材料兼容性方面究竟展现出了哪些不可替代的优势。这种针对性极强的深度挖掘，是快速提升专业水平的捷径。

评分☆☆☆☆☆

我最近一直在寻找一套能够系统性梳理前沿非侵入式检测技术脉络的资料，市面上大多数书籍要么过于侧重理论的抽象阐述，要么就是局限于某一个单一的实验案例，缺乏宏观的视野和技术路线的整合。《磁声成像技术：下册》的目录结构给我留下了极其深刻的印象，它似乎构建了一个从基础原理到实际应用层面的完整知识体系。尤其注意到其中对“电磁检测”在磁声成像中的具体应用环节进行了详尽的拆解，这正是目前行业内非常需要打通的关键环节。我期待这本书能够在我当前负责的那个复杂介质中的无损评估项目上提供突破性的思路，特别是关于信号反演和成像质量优化的那几章内容，希望能看到一些独到的见解和成熟的解决方案，而不是仅仅停留在概念层面上的描述。

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计非常有质感，封面采用了沉稳的深蓝色调，配上烫金的书名和作者名字，立刻就给人一种专业、厚重的学术书籍的感觉。拿到手里，分量十足，纸张的质量也相当不错，印刷清晰，排版疏密有致，阅读体验感很棒。我个人非常注重书籍的实体感受，很多技术类的书籍如果内页排版混乱或者纸张太薄，都会大大影响阅读的专注度，但《磁声成像技术：下册》在这方面做得非常到位。虽然我目前还没有深入到内容细节，但仅凭这份制作的诚意，就足以看出出版社和作者在呈现这套丛书时所下的功夫。对于需要长期参考和翻阅的专业书籍来说，良好的物理属性是至关重要的加分项。希望接下来的内容也能像这本书的外观一样，经得起反复推敲和查阅。

评分☆☆☆☆☆

我对科学著作的评价，往往很看重作者的学术态度和逻辑的严谨性。刘国强教授在业内享有盛誉，这使得我对《磁声成像技术：下册》的内容质量抱有极高的期望。我期待看到的是一种抽丝剥茧、逻辑清晰的论证过程，而不是堆砌概念和公式。特别是涉及到新颖的数学模型建立和实验装置设计的部分，希望作者能够用最精炼的语言描述出其背后的物理图像，让读者不仅知其然，更能知其所以然。如果能找到对前人研究成果的客观评述，并在此基础上清晰指出本书所贡献的创新点和待解决的遗留问题，那么这本书的学术价值将得到极大的提升。我希望它能成为一个同行间交流和讨论的基准文本，而非仅仅是知识的单向传递。