波源查看源代码讨论查看历史

原图链接百度知道

波源也称振源，指能够维持振动的传播，不间断的输入能量，并能发出波的物体或物体所在的初始位置。波源即是机械波形成的必要条件，也是电磁波形成的必要条件。波源可以认为是第一个开始振动的质点，波源开始振动后，介质中的其他质点就以波源的频率做受迫振动，波源的频率等于波的频率。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质

形成条件

介质

广义的介质可以是包含一种物质的另一种物质。在机械波中，介质特指机械波借以传播的物质。仅有波源而没有介质时，机械波不会产生，例如，真空中的闹钟无法发出声音。机械波在介质中的传播速率是由介质本身的固有性质决定的。在不同介质中，波速是不同的。

主要类型

波源根据发生原理不同，冲击波源分为液电式、压电式和电磁式。其它还有激光、微爆炸冲击波源，但不常用。

1．液电式 中击波源液电冲击波是在一个椭球反射体内通过液体中火花放电的方式转化成冲击波。主要优点是脉冲功率高，碎石效果好。但这一类型冲击波的各波之间的均一性最差，原因在于电极的正极和负极电流通路存在差异，在SWL过程中，电极逐步损耗，正极间隙逐渐扩大。明显影响椭球体的几何形状。在焦点l处的电火花隙每增加1mm，将会导致焦点2处的宽度增加10mm。使碎石效率降低，周围 组织损伤加重。结果。常需要调节电极间距和频繁换电极。这种机型的设备成本和损耗费用较为昂贵，目前最具代表性的液电式HM3型机已不再生产。但液电式冲击波的原理比较简单、目前国内的制造工艺和 技术也比较成熟，而且易耗件价格比国外低得多。基本符合现今我国 冲击波碎石机的发展方向和医院需求，因此，它一直是国内众多厂商 的唯一或第一生产选择。

2．压电式冲击波源

压电式冲击波是由圆形排列的压电晶体产生的一种超短波脉冲。其特点是焦点紧凑精细，虽在焦点2处具有极高的峰值压力，但因皮肤的冲击波入点的能量密度极低，故很少引起痛感或不适。应当注意，冲击波焦点的峰值压力，不同于碎石机的功率，碎石机的实际功率是焦点峰值压力与焦点体积的函数。虽然液电式碎石机峰值压力低于压电式，仅为中高水平，但因焦点大，所以释放到结石的能量最高。然而，尽管压电式冲击波源的峰值压力最高，但因焦点2的体积极小，每次释放到结石的脉冲能量较液电式冲击波差几个数量级。我们也体会到，在用压电式碎石机治疗难治型结石时，能量不如国产的液电式碎石机，只有治疗较小的肾结石时，有其独特的优越性。虽然据厂方介绍，压电晶体的波源产生的碎石粉末很细，而且可呈“剥脱”式碎石。但据我们的观察，事实并非完全如此，经常由于其冲击功率不足，无法一次性完全粉碎结石，致使较大的残石留在肾内或坠入输尿管，因而复震率较高。从碎石过程的张力作用和空化作用的原理来看，所谓“剥脱”式碎石的概念也是值得怀疑的。在治疗嵌顿型输尿管结石时，压电晶体波源的碎石效果更差。该机虽无经常性易耗件，但作为发生器的压电晶体片至少在一至二年内更换一次，而且每次使用的寿命缩短三成以上。同时逐次递减。如将材料消耗和维修费用平摊在每例患者身上，必然治疗价格不菲。看来这与所谓的“无消耗件”概念相去甚远，它实际上是把用户每次的消耗性费用变成了最终的一次性付清。

3．电磁式冲击波源

电磁式冲击波是将电能首先转换成磁能，再转换成机械能，通过声透镜或抛物面反射体将机械波聚焦后所形成的。其主要特点是冲击波源可连续使用近百万次，无更换电极之烦，损耗成本相对降低(表4、表5)。电磁式冲击波的能量较液电式冲击波源差一个数量级，介于液电式与压电式之间，比较合乎临床使用要求。但主要缺点是患者痛感较重，心电干扰较大。为减轻ESWL时的痛感和提高碎石效率，有些专家提倡使用Puigvert技术。其方法是从低到高逐步递增碎石能量，与标准方法相比，冲击次数增多，但平均每次的冲击能量较低。有人发现，加大冲击波功率时，焦点位置会发生改变。我们在应用电磁式Compact S型碎石机治疗近2000例次上尿路结石中也观察到，特别在治疗体积较小的结石时，高能档位的碎石效果并不比低能量优越，反而血尿程度较重，说明结石周围组织损伤较重。在各种进口机之间相比，电磁式冲击波源的治疗成本较低，维修也比较简单。

传播方式

机械波在传播过程中,每一个质点都只做上下(左右)的 简谐振动,即,质点本身并不随着机械波的传播而前进,也就是说,机械波的一质点运动是沿一水平直线进行的。例如:人的声带不会随着声波的传播而离开口腔。简谐振动做等幅震动,理想状态下可看作做 能量守恒的运动. 阻尼振动为能量逐渐损失的运动.。 绳波是一种简单的横波,在日常生活中,我们拿起一根绳子的一端进行一次抖动,就可以看见一个波形在绳子上传播,如果连续不断地进行周期性上下抖动,就形成了绳波。

把绳分成许多小部分,每一小部分都看成一个质点,相邻两个质点间,有弹力的相互作用。第一个质点在外力作用下振动后,就会带动第二个质点振动,只是质点二的振动比前者落后。这样,前一个质点的振动带动后一个质点的振动,依次带动下去,振动也就发生区域向远处的传播,从而形成了绳波。如果在绳子上任取一点系上红布条,我们还可以发现,红布条只是在上下振动,并没有随波前进。

介质中的每个质点,在波传播时,都只做简谐振动(可以是上下,也可以是左右),机械波可以看成是一种运动形式的传播,质点本身不会沿着波的传播方向移动。

对质点运动方向的判定有很多方法,比如对比前一个质点的运动;还可以用"上坡下,下坡上"进行判定,即沿着波的传播方向,向上远离平衡位置的质点向下运动,向下远离平衡位置的质点向上运动。

机械波传播的本质

在机械波传播的过程中,介质里本来相对静止的质点,随着机械波的传播而发生振动,这表明这些质点获得了能量,这个能量是从波源通过前面的质点依次传来的。所以,机械波传播的实质是能量的传播,这种能量可以很小,也可以很大,海洋的潮汐能甚至可以用来发电,这是维持机械波(水波)传播的能量转化成了电能。

相关知识

机械波 机械振动在介质中的传播称为机械波。机械波与电磁波既有相似之处又有不同之处，机械波由机械振动产生，电磁波由电磁振荡产生;机械波的传播需要特定的介质，在不同介质中的传播速度也不同，在真空中根本不能传播，而电磁波，例如光波，可以在真空中传播;机械波可以是横波和纵波，但电磁波只能是横波;机械波与电磁波的许多物理性质，如：折射、反射等是一致的，描述它们的物理量也是相同的。常见的机械波有：水波、声波、地震波。

震源 地球内部岩层破裂引起振动的地方称为震源。它是有一定大小的区域，又称震源区或震源体。它是地震能量积聚和释放的地方。震源在地球表面上的垂直投影，叫震中。人为因素引起的地震的震源称人工震源，如人工爆破（炸药爆破，核弹试验）等。

震源深度 震源垂直向上到地表的距离是震源深度。我们把地震发生在60公里以内的称为浅源地震；60－300公里为中源地震；300公里以上为深源地震。目前有记录的最深震源达720公里。

天然地震震源和人工爆破震源 天然地震震源和人工爆破震源的性质有很大区别。一般而言，天然地震主要发生在断层上，以剪切错动为止；而人工爆破震源却是以一点为中心向周围膨胀的过程。采用地震波形资料进行地震矩张量反演，人们可以大致地区分这两种震源的特性。

震源强度与其影响 强度达到黎克特制8级的地震，平均每年只1次，7级则有18次。通常震级愈高，破坏就愈严重，但震源深浅也对破坏程度起关键作用。震源浅，影响面积会小些，但在受影响范围内的强度就极大；震源深，影响面积会较大，但造成的破坏却相对较少。

震源不会移动 一个震源是不会移动的。每次地震包括主震和每次余震都会有不同位置的震源，这些不同时间的震源位置叠加在一起就可以看出震源的分布。

用无Q谱方法测定震源谱的高频衰减

宽频带地震记录可以表示为震源时间函数、传播算子和散射/衰减算子的褶积．在传播算子与频率无关、地震波的散射和衰减效应可以用一个以Q-1=Q-11+(Q2ω)-1的方式随频率变化的Q值来表示的情况下，通过位移谱的组合，可以直接估计震源谱；而Q值对地震图的影响，在频谱的组合中被自动消去．用这种算法处理了1988年中国云南省澜沧-耿马地震5次余震的近震源宽频带地震记录．对ML=3.0和ML=3.5余震的处理结果表明，由不同台站上的宽频带地震记录，可以得到相同的高频衰减趋势．对MS=6.7的强余震处理结果表明，可以从不同的地震台站上得到相同的震源参数，所估计的参数值也与用经验格林函数法得到的结果相吻合．这些余震震源谱的高频部分呈现出典型的f-γ衰减. 其中，对ML=3.0余震有γ≈3；对MS=6.7和ML=4.0余震有γ≈2；而对ML=3.5和另一个ML=3.0余震有γ≈2.5．MS=6.7余震的拐角频率表明，它的震源尺度较小，意味着该余震是一个面积较小但强度较高的障碍体的破裂。