脉冲衰减时间英文解释翻译、脉冲衰减时间的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 pulse decay time
分词翻译:
脉冲的英语翻译:
impulse; pulse
【计】 pulse
【化】 pulse
【医】 pulse
衰减时间的英语翻译:
【计】 decay time
专业解析
脉冲衰减时间(Pulse Decay Time) 是指一个脉冲信号从其峰值幅度下降到某个特定比例(通常是初始峰值的1/e ≈ 36.8%,或50%)所需的时间。它反映了脉冲信号能量消散或幅度减小的快慢程度,是描述脉冲波形后沿特性、系统响应速度和能量损耗的关键参数。在电子工程、物理、激光技术、核物理等领域尤为重要。
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核心定义与物理意义:
- 脉冲 (Pulse): 指持续时间短暂、非周期性的信号或能量爆发。常见于电脉冲、光脉冲、声脉冲等。
- 衰减 (Decay): 指信号幅度随时间逐渐减小的过程。衰减通常由系统中的能量损耗(如电阻耗散、介质吸收、辐射损失)或系统惯性(如电感、电容的充放电)引起。
- 衰减时间 (Decay Time): 量化衰减过程快慢的时间参数。对于指数衰减(最常见类型),衰减时间通常指幅度下降到初始值的1/e所需的时间,称为时间常数 (τ, Tau)。有时也指下降到50%所需的时间(半衰期,但不同于放射性半衰期)。
- 因此,脉冲衰减时间特指脉冲波形后沿(下降沿)完成主要衰减过程所经历的时间间隔。
-
数学表达(指数衰减模型):
许多物理系统的脉冲衰减遵循指数规律。幅度 A(t) 随时间 t 的变化可表示为:
$$ A(t) = A_0 cdot e^{-t / tau} $$
其中:
A₀
是脉冲的初始峰值幅度。
τ (tau)
就是衰减时间常数,即幅度衰减到 A₀
的 1/e
(≈ 36.8%) 所需的时间。
- 幅度衰减到 50% (
A₀/2
) 所需的时间 t_{1/2}
与 τ
的关系为:t_{1/2} = τ cdot ln(2) ≈ τ cdot 0.693
。
脉冲衰减时间通常指的就是这个 τ
或者明确指定的比例(如 50%)对应的时间。
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应用场景与重要性:
- 电子电路: 在 RC 电路、RL 电路、脉冲成形网络中,衰减时间决定了脉冲的宽度和形状。例如,在光电倍增管、闪烁体探测器中,光脉冲或电脉冲的衰减时间直接影响信号处理的速度和计数率能力。较短的衰减时间允许处理更高频率的脉冲序列 。
- 激光物理: 激光脉冲(尤其是调 Q 或锁模激光器产生的短脉冲)的衰减时间与激光腔的损耗、增益介质的特性密切相关,影响脉冲的持续时间(脉宽)和峰值功率 。
- 核物理与粒子探测: 闪烁体探测器将入射粒子能量转换为光脉冲,不同闪烁体材料的衰减时间是关键性能指标,决定了探测器的时间分辨率和计数率上限 。
- 声学: 在房间声学中,“混响时间”本质上是一种声能(可视为声脉冲)的衰减时间。
- 材料科学: 用于表征材料的介电弛豫、磁弛豫等动态过程。
-
测量与影响因素:
- 通常使用示波器观测脉冲波形,直接测量幅度从峰值下降到指定比例(如 90% 到 10%,或 100% 到 1/e)的时间间隔。
- 影响因素包括:系统中的电阻值(导致能耗)、电容值或电感值(存储能量)、材料的固有损耗(如介电损耗角正切 tanδ)、辐射效率等。设计时可通过选择元件参数或材料来控制衰减时间。
权威参考来源:
- IEEE Standards Association. IEEE Standard Dictionary of Electrical and Electronics Terms. IEEE Std 100. (Continuously updated, specific definitions accessible via IEEE Xplore Digital Library). IEEE Xplore (Requires subscription for full text, but widely recognized as authoritative).
- Horowitz, P., & Hill, W. (2015). The Art of Electronics (3rd ed.). Cambridge University Press. (Chapter 1 - Foundations, discusses RC/RL circuits and time constants). Cambridge University Press
- Knoll, G. F. (2010). Radiation Detection and Measurement (4th ed.). John Wiley & Sons. (Chapters on scintillation detectors and photomultiplier tubes detail pulse decay time's role). Wiley Online Library
- Siegman, A. E. (1986). Lasers. University Science Books. (Chapters on Q-switching and mode locking discuss pulse formation and decay dynamics). University Science Books
网络扩展解释
脉冲衰减时间是指脉冲信号从高值下降到低值所经历的时间,是描述脉冲波形特性的重要参数。以下从定义、测量方式、影响因素及应用场景进行解释:
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基本定义
在脉冲波形(如方波、指数波)中,衰减时间指信号从峰值下降到基准低值的时间跨度。例如在方波中,通常定义为从高电平的90%下降至10%所需时间。对于指数递减波形(如RC电路),衰减时间可能指电压衰减到初始值的1/3所用的时间。
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测量标准
- 局部放电检测领域:校准脉冲的衰减时间定义为电压从峰值降至0.1倍峰值的时间。
- 电转染技术中:指数波的衰减时间与电路参数相关,计算公式为 $t = R times C$(电阻与电容的乘积)。
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影响因素
- 系统阻尼状态:过阻尼系统会导致波形缓慢衰减而无法达到理论低值;欠阻尼系统则会引起振荡后才趋于稳定。
- 电路特性:电阻、电容等元件参数直接影响指数波的衰减速度。
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应用场景
- 电子信号处理:用于评估数字信号质量,确保信号在通信系统中的可靠性。
- 工业检测:如局部放电检测仪通过分析衰减时间判断设备绝缘性能。
脉冲衰减时间是衡量脉冲波形下降速度的关键指标,其具体定义和测量方法需结合波形类型及应用场景综合判断。
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