知名人物 应崇福人物简介
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知名人物 应崇福人物简介
·应崇福
应崇福，物理学家、声学家，我国超声学主要奠基人之一。建立固体中的声散射理论，被声学界认为是该方面的经典论述。在固体中规则缺陷对超声脉冲的散射理论以及用光弹法实验验证方面也做出了杰出贡献。此外，在超声换能器换能原理、医学超声等方面都有建树。为我国超声学事业的发展做出了重大贡献。
应崇福1918年6月15日生于浙江宁波，出生两月后，其父偕全家赴武汉谋生，虽曾一度居住于外埠如郑州市等，但较长的岁月却在武汉度过。他幼年入私塾读书，诵读过论语和孟子等。由于无小学学历，难以报考中学，1931年到上海某中学读初中，因该校校长系熟人，允许他以同等学历入该校就读。两年后回到武汉，转学到武昌文华中学插班初三，文华中学是教会经办之私立中学，在当时的武昌很有名气。他在该校由初中升入高中，于1936年高中毕业，随即考入华中大学物理系。华中大学与文华中学同在一个校园内，属同一教会，是今日华中师范大学的部分前身。入学两年后，武昌沦陷在即，1938年，他随华中大学内迁广西桂林，不久桂林遭到日本侵略军的轰炸，学校又迁到云南大理。1940年大学毕业，于当年暑假去昆明报考西南联大清华大学研究院，考毕又回到大理，在母校物理系任助教，不久“发榜”录取为研究生。1941年赴昆明入学，原拟学核物理，但当时的中国实验条件差，连起码的盖革计数器都不具备，于是由张文裕介绍给王竹溪，转攻统计力学，同窗有杨振宁等。1943年，返回大理华中大学物理系，边教学边做学位论文，在王竹溪的精心指导下，完成了“吸收统计理论的近似配分函数”的硕士论文，于1944年到昆明进行论文答辩并获硕士学位。
抗战胜利后，华中大学于1946年迁回原地，他随校凯旋武昌。当时的华中大学，为鼓励本校毕业的年轻教师安心执教，规定工作几年之后，可以得到1000美元作为出国旅费。1948年，他得到了这笔资助，到美国布朗大学攻读博士学位，并得到布朗大学的奖学金，入该校物理系研读电子物理。学习期间，各科全A。1951年夏完成了学位论文的撰写，但因论文迟交了一个月，于1952年方获该大学理学博士学位。1951年夏论文答辩完后，他买好船票正准备回国，却正值抗美援朝期间，美国移民局通知他不准离境，致使他滞留异乡，经布朗大学研究生部介绍到该校的应用数学系金属实验室工作，开始从事超声学的研究。1955年11月回到祖国，1956年3月到中国科学院应用物理所以及后来的电子所、声学所工作，先后任研究员、超声研究室主任及声学所副所长等职。他曾任《物理》的主编，长期担任《应用声学》主编、《声学学报》副主编、《Utrasonics》及《Wave Motion》的编委。他是中国科学院院士、中国声学学会第三届理事会理事长、名誉理事长，曾任应用声学学会理事长、中国机械工程学会副理事长、无损检测学会主任委员等职。发表及联合发表论文70余篇，合著有《超声学》、《超声在固体中的散射》、《超声和他的众多应用》等书，以及应《Physical Acoustics》(物理声学)丛书的约稿，为其撰写了一篇综述“固体中超声脉冲散射的理论分析和光弹显示”的论文。曾获国家自然科学三、四等奖各一次，国家发明二等奖、国家科学技术进步三等奖各一次，中国科学院自然科学一等奖二次。
留美期间的研究成就
1948～1955年期间，应崇福在美国。当时布朗大学物理系的主要研究方向是超声学和电子物理，超声学领域尤其兵强马壮，这一领域的著名学者如R.B.林赛(Lindsay)、R.T.贝耶(Beyer)、P.J.韦斯德维尔特(Westervelt)等都在那里主持或任职，拥有研究生40余人，可谓声势浩大。应崇福学位论文题目却属于电子物理，这是因为他来自华中大学，而当时华中大学物理系系主任卞彭是该领域的著名学者，1947年卞访美期间委托应崇福代理系主任之职，显然希望应崇福学成归来后继承其业。1948年～1951年间，他在布朗大学物理系著名的电子物理学家H.E. 法恩司沃尔斯(Farnsworth)指导下研究金块和金膜的功函数，在实验室中抽高真空以赶走金表面的杂质。那时候实验条件不如现在，一抽就要两、三个星期。实验的最终结果表明，金块和金膜的功函数不一样。应崇福提出，其中一个主要原因是位错。
1951～1955年，他到布朗大学应用数学系金属实验室与R.特鲁(Truell)合作研究超声学。特鲁是学物理的，研究思想活跃，二战开始后，他到哈佛大学微波实验室搞雷达，战后回到布朗，将雷达中的思想移植到超声中来，采用雷达的电路技术来提高超声频率，在金属实验室开展固体及高频超声两方面的研究。后来这个实验室逐渐成为高频超声的一流研究基地，现在美国制作大功率高频精密仪器的Matook公司的开设人，以及在超声与位错相互作用方面作出杰出贡献的学者皆曾在该金属实验室工作过。应崇福到金属实验室做的第一件工作是采用IBM公司的技术，借助于显微镜观察磁畴，经过两三个月(包括圣诞期间)的努力，他提出了一种独特的方法，看样品上的磁畴随应力的变化。这一发明可以用作磁化材料表面应力的指示技术，论文一经在《应用物理》JAP上发表，引起同行的兴趣，两个月内来函索论文者竟有三四十人，后来连IBM公司这方面的首创人也来参观。
紧接着他提出了新课题，埋头于实验室，把氢注入金属钛样品中测量其声学性质，意外地发现这种样品的声衰减比不注氢的钛小很多，其声速也有一定的变化。1954年在美国《冶金学报》(Acta Metallurgica)上发表了这一发现。氢是一种很有用的动力燃料，可以用金属来储存它，利用声衰减的变化可以指示其中氢的含量，应崇福是早期无意中涉及这一现象的人。接着他又研究了铜单晶声衰减随外加应力的影响。他发现，只要用手指轻压样品，其声衰减就有可观察的增加，再将样品退火后，声衰减几乎可以恢复到原来的数值。这一结果使他再一次认为，外应力改变了样品的位错组态，较早地提出了声波与位错相互作用这一概念。近几十年来，关于这方面的研究在美国已获得了重大进展。
在此期间，他在固体中超声散射的理论方面做出一项重要贡献。直到50年代为止，固体中的单体散射还没有人做过系统的研究，其原因是固体中既有纵波又有横波，加之由于当时关心这一问题的人不多。应崇福原受特鲁的重托，继续其未了的工作，即在单晶内加离散杂质，测量其中声衰减的变化。显然，这是一个多体散射问题。应崇福在实验过程中感觉到所得到的定量结果需要从理论上进行分析，他遍查文献后发现，在固体中，不仅多体散射问题无人计算过，就连单体散射的分析也无先例。于是他着手推算各向同性固体中球形体的超声散射，边做其它实验边做这项计算，前后用了约一年时间得出了结果，论文发表在JAP上。若干年后，这项工作得到了世界同行的承认，现在已成为这方面的经典理论而被广泛引用。
推广超声应用和建立超声研究基地
1955年11月应崇福回到祖国。次年3月被分配到中国科学院应用物理所，参加了全国十二年科学技术发展远景规划。电子学研究所筹委会成立后，他应聘负责筹建超声学组，1958年成立超声研究室，他任主任，扩大了这方面的理论和应用研究。在初创时期，他和他仅有的两名助手共同试制了3兆赫的超声测量仪，其图纸参考了在美时的工作。1958年，应前苏联科学院的邀请，访问了前苏联的有关单位。当时由于超声应用几乎是空白，他和同事们一起大力推广无损检测、功率超声和医学超声等方面的研究和应用，范围从所到院、到全国。后来少数人不适当地夸大了超声的作用，对此他却难以苟同，反倒成为运动的“保守派”，一年后才恢复其室主任的权力。通过此期间以及后来几十年的努力，使我国的超声检测、医学超声、功率超声以及声表面波等方面的工作得到今天的发展，他是有一份功劳的。
1961年，他主持的研究室接受了几项与超声有关的国防任务，完成了几个主要项目后，他因参加农村社会主义教育运动中断研究，紧接着“文化大革命”，直到1978年，才回到超声学研究和组织工作的岗位，开展他一直强调和重视的基础研究工作。他首先是组织一支精干的科研队伍，招收成绩优秀、学术思想活跃的研究生，选择水平高且有应用前景的研究课题。
80年代初，他与学生一起，系统地研究了超声波在固体中的散射过程。他们在光学玻璃中制造典型的规则形状的“伤”。借助于动态光弹法直观地观测了这类带伤(或散射源)的固体中波传播和散射过程，同时在理论上分析了固体中的散射场，其理论有如下的特点。第一，信号是脉冲式的，而不是传统的连续波;第二，研究的是散射近场，而不是远场，故该理论更接近实际情况。这项研究持续近十年，先后获中国科学院自然科学一等奖和国家自然科学三等奖。几乎在研究固体中超声散射的同时，他还和另一个小组研究了超声压电换能器的特性，对换能机理提出了新理论，即除了表面换能以外，还有声电再生，对辐射场中厚度模式所产生的横波以及切变模量可产生的纵波进行了首次实验观测和理论分析，对影响盲区的应电压作出了理论解释，对于横向耦合振动对厚度模式的影响提出了等效电路。在80年代末和90年代初，他涉及超声其他领域的几项基础研究，由于超声医学组的组长去了国外，他不得不承担已入学研究生的论文指导工作，指导他们探索声波在生物媒质中的声衰减、散射和起伏等特性。此外，还共同指导了压电单晶中的声传播、声波在油气井中的传播等研究，这些都取得了一些开创性的成果。在他的参与和指导下，晶体材料生长和功率超声等方面的工作也得到了一些重要进展。
1991年初，国家自然科学基金委员会下达了一项“八五”重点项目“激光超声研究”，他任项目负责人，组织和协调国内这方面几位知名专家共同实施这一科研项目。他具体负责的子课题研究了非金属材料的激光超声指向性，得到了国际上首创的理论结果和实验验证，研制了一种用于超声测量的新模式激光干涉仪。1996年5月，国家自然科学基金委员会验收这项重点课题时给予了“优”的评分。
几十年来，应崇福治学勤奋刻苦，强调物理概念和创新，得到了几项可以载入“声学史册”的成就。他谦虚谨慎，知之为知之，不知为不知，不言过其实。他指导学生时，不仅是提出“idea”(想法)，在学生完成学位论文的过程中对其数学计算、数据测量以至于文字结构和提法等也都从严要求，因此，学生们认为做他的学生不易。他年届八十，仍每天骑自行车上班，不要求过分的“照顾”，这些都给后辈及学生们作出了优良的榜样。
简 历
1918年6月15日 出生于浙江宁波。
1936～1941年 在武昌华中大学物理系毕业并任助教。
1941～1944年 在西南联大清华研究院学习，获硕士学位。
1943～1944年 在华中大学物理系任讲师。
1948～1952年 在美国布朗大学物理系学习，获理学博士学位。
1951～1955年 在美国布朗大学应用数学系金属实验室任助研及助理教授。
1956～ 在中国科学院应用物理所、物理所任研究员，电子学研究所任研究员、室主任，声学研究所任研究员、室主任、副所长，现任声学所研究员。
1993年 当选为中国科学院院士。
主要论著
1 Ying C F(应崇福).On the approximation partition function in the statstistical theory of adsorption(硕士学位论文)
2 Ying C F，et al. Domain patterns on FeSi crystals. Phys. Rev. ，1952，86：133
3 Ying C F and H E Farnsworth. Changes in work functions of vacuum distilled gold films. Phys. Rev.，1952，85：485
4 Ying C F，et al. ，Complicated domain patterns on Iron-Silicon single crystals. J.Appl. Phys，1952，23：1339
5 Ying C F，et al. ，The effect of hydrogen on ultrasonic attenuation and velocity mea surements in Titanium.Acta Metallurgica，1952，2：374
6 Ying C F and Rohn Truell.Scattering of a plane longitudinal wave by a spherical obstacle in an isotropically elastic solid.J.Appl. Phys.，1956，27：1086
7 应崇福.用梅森等效电路对厚度模压电换能器暂态特性的一些分析.声学学报，1980，(4)：249
8 应崇福.固体中圆柱形空腔上爬波的光弹法实验研究.中国科学A辑，1981年，(6)：681
9 Yin C F，et al.，Computations and measurements of transient stress waves and electrical votagesgenerated by transmitting ultrasonic piezoelectric transducers.Utrason ics，July，1981，155.
10 应崇福.固体中声波在平面上的反射及其和散射时沿腔壁爬行的联系.中国科学A辑，1983，(6)：535
11 Zhang H L，Li M X and Ying C F. Complete solutions of the transient behavior of a transmitting thickness-mode piezoelectric transducer and their physical interpre tations.J. Acoust. Soc. Am.，1983，74：1105
12 张海澜，李明轩，应崇福.圆形厚度模换能器在固体介质中辐射的直达波和边缘波.中国科学A辑，1988，(12)：1291
13 陆宣明，应崇福，周静华.生物组织超声散射的一种改进模型.声学学报，1989，14：346
14 Liu Yuan，Wang Cheng hao and Ying Chung-fu.Electromagnetic acoustic head waves in piezoelectric media.Appl. Phys.Lett. ，1989，55：434
15 Liu zhaosen，Ying Chungfu.Acoustic field distribution posterior to a turner in Bmode diagnostic ultrasonography.Chinese Journal of Acoustics，1990，9：289
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17 应崇福等.超声学.科学出版社，1991年
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