微气泡被广泛应用于医学领域中，如超声造影剂、超声波治疗等。在超声波激励下，气泡的散射声场对于医学诊断结果等具有重要作用，而气泡之间的相互作用会影响其散射声压的大小。
为解决这一问题，中国科学院声学研究所超声学实验室博士生汪钰与其导师陈德华研究员、吴鹏飞副研究员等人利用数值方法对多气泡系统在双频超声下的散射声场进行计算，并研究气泡相互作用对于气泡散射声场的影响。
相关成果在线发表于学术期刊Ultrasonics Sonochemistry。
研究人员利用气泡动力学方程数值计算气泡在双频超声激励下的瞬时半径，对比考虑相互作用和不考虑相互作用时气泡半径的幅度。针对不同气泡半径以及不同入射频率的情况，考察气泡脉动的抑制或增强效应。随后提取散射声场的频谱中不同共振峰的幅度，基于不同的气泡间距，分析气泡相互作用对于不同共振峰大小的影响。
结果表明，对于稀疏气泡群，气泡群的总响应可视为单个气泡动力学行为的代数和。而对于密集的气泡簇，忽略气泡的相互作用会导致检测结果与真实值的偏差。稀疏气泡群的定义由气泡群的大小和气泡的数量密度决定。
本研究得到国家自然科学基金（No. 42074174和No. 11904384）、中国科学院基金（No. ZDBSLY-SLH037）的资助。
图1 考虑和不考虑相互作用时的气泡瞬时半径（图/中国科学院声学研究所）
图2 考虑和不考虑相互作用时的气泡散射声场的频谱（图/中国科学院声学研究所）
关键词：声散射；粘弹性介质；多气泡；双频超声
参考文献：
Yu Wang, Dehua Chen, Pengfei Wu. Multi-bubble scattering acoustic fields in viscoelastic tissues under dual-frequency ultrasound. Ultrasonics Sonochemistry, 2023, 99: 106585. Doi: 10.1016/j.ultsonch.2023.106585.
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