脈沖衰減時間英文解釋翻譯、脈沖衰減時間的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 pulse decay time
分詞翻譯:
脈沖的英語翻譯:
impulse; pulse
【計】 pulse
【化】 pulse
【醫】 pulse
衰減時間的英語翻譯:
【計】 decay time
專業解析
脈沖衰減時間(Pulse Decay Time) 是指一個脈沖信號從其峰值幅度下降到某個特定比例(通常是初始峰值的1/e ≈ 36.8%,或50%)所需的時間。它反映了脈沖信號能量消散或幅度減小的快慢程度,是描述脈沖波形後沿特性、系統響應速度和能量損耗的關鍵參數。在電子工程、物理、激光技術、核物理等領域尤為重要。
-
核心定義與物理意義:
- 脈沖 (Pulse): 指持續時間短暫、非周期性的信號或能量爆發。常見于電脈沖、光脈沖、聲脈沖等。
- 衰減 (Decay): 指信號幅度隨時間逐漸減小的過程。衰減通常由系統中的能量損耗(如電阻耗散、介質吸收、輻射損失)或系統慣性(如電感、電容的充放電)引起。
- 衰減時間 (Decay Time): 量化衰減過程快慢的時間參數。對于指數衰減(最常見類型),衰減時間通常指幅度下降到初始值的1/e所需的時間,稱為時間常數 (τ, Tau)。有時也指下降到50%所需的時間(半衰期,但不同于放射性半衰期)。
- 因此,脈沖衰減時間特指脈沖波形後沿(下降沿)完成主要衰減過程所經曆的時間間隔。
-
數學表達(指數衰減模型):
許多物理系統的脈沖衰減遵循指數規律。幅度 A(t) 隨時間 t 的變化可表示為:
$$ A(t) = A_0 cdot e^{-t / tau} $$
其中:
A₀
是脈沖的初始峰值幅度。
τ (tau)
就是衰減時間常數,即幅度衰減到 A₀
的 1/e
(≈ 36.8%) 所需的時間。
- 幅度衰減到 50% (
A₀/2
) 所需的時間 t_{1/2}
與 τ
的關系為:t_{1/2} = τ cdot ln(2) ≈ τ cdot 0.693
。
脈沖衰減時間通常指的就是這個 τ
或者明确指定的比例(如 50%)對應的時間。
-
應用場景與重要性:
- 電子電路: 在 RC 電路、RL 電路、脈沖成形網絡中,衰減時間決定了脈沖的寬度和形狀。例如,在光電倍增管、閃爍體探測器中,光脈沖或電脈沖的衰減時間直接影響信號處理的速度和計數率能力。較短的衰減時間允許處理更高頻率的脈沖序列 。
- 激光物理: 激光脈沖(尤其是調 Q 或鎖模激光器産生的短脈沖)的衰減時間與激光腔的損耗、增益介質的特性密切相關,影響脈沖的持續時間(脈寬)和峰值功率 。
- 核物理與粒子探測: 閃爍體探測器将入射粒子能量轉換為光脈沖,不同閃爍體材料的衰減時間是關鍵性能指标,決定了探測器的時間分辨率和計數率上限 。
- 聲學: 在房間聲學中,“混響時間”本質上是一種聲能(可視為聲脈沖)的衰減時間。
- 材料科學: 用于表征材料的介電弛豫、磁弛豫等動态過程。
-
測量與影響因素:
- 通常使用示波器觀測脈沖波形,直接測量幅度從峰值下降到指定比例(如 90% 到 10%,或 100% 到 1/e)的時間間隔。
- 影響因素包括:系統中的電阻值(導緻能耗)、電容值或電感值(存儲能量)、材料的固有損耗(如介電損耗角正切 tanδ)、輻射效率等。設計時可通過選擇元件參數或材料來控制衰減時間。
權威參考來源:
- 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
網絡擴展解釋
脈沖衰減時間是指脈沖信號從高值下降到低值所經曆的時間,是描述脈沖波形特性的重要參數。以下從定義、測量方式、影響因素及應用場景進行解釋:
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基本定義
在脈沖波形(如方波、指數波)中,衰減時間指信號從峰值下降到基準低值的時間跨度。例如在方波中,通常定義為從高電平的90%下降至10%所需時間。對于指數遞減波形(如RC電路),衰減時間可能指電壓衰減到初始值的1/3所用的時間。
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測量标準
- 局部放電檢測領域:校準脈沖的衰減時間定義為電壓從峰值降至0.1倍峰值的時間。
- 電轉染技術中:指數波的衰減時間與電路參數相關,計算公式為 $t = R times C$(電阻與電容的乘積)。
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影響因素
- 系統阻尼狀态:過阻尼系統會導緻波形緩慢衰減而無法達到理論低值;欠阻尼系統則會引起振蕩後才趨于穩定。
- 電路特性:電阻、電容等元件參數直接影響指數波的衰減速度。
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應用場景
- 電子信號處理:用于評估數字信號質量,确保信號在通信系統中的可靠性。
- 工業檢測:如局部放電檢測儀通過分析衰減時間判斷設備絕緣性能。
脈沖衰減時間是衡量脈沖波形下降速度的關鍵指标,其具體定義和測量方法需結合波形類型及應用場景綜合判斷。
分類
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