Общий метод HIFU для тестирования на полевых полевых условиях

Метод излучения представляет собой хорошо зарекомендовавший себя метод измерения, который фокусируется на измерении плоскостипьезоэлектрические керамические сдвигив жидкости. В 1987 году Бейснер получил формулу расчета радиационной силы на полностью поглощенную мишень в целенаправленном ультразвуковом звуковом поле при предположении, что геометрическая акустика, неэфрактивное высокочастотное ограничение и направленность дальнего поля являются прямоугольными функциями, когда, когда, когда, когда, когда, когда, когда отклонение угла ≤ 30 ° составляет менее 0,8%. В 1998 году он применил геометрический акустический метод для вывода общей формулы радиационной силы сфокусированного ультразвука на тестовой цели, обсудил силу радиации на целевой целевой отражении и целевой области общего поглощения и провели эксперимент Звуковая мощность, измеренная по измерению ультразвуковой мощности 1,6 МГц и методом калориметрии, составляла не более 3%. В 2005 году Шоу из Национальной физической лаборатории Соединенного Королевства использовала интегралы и эксперименты Рэлея, чтобы проверить обоснованность общей формулы. Результаты были довольно последовательными. В 2003 году он измерил напряжение усилителя анодного усилителя схемы привода датчика HIFU, используя метод воды на основе излучения (вода измеряет давление акустического излучения или плотность акустической энергии точки измерения путем измерения высоты жидкостного столба в тонкая трубка).

Интенсивность звукового поля при от 200 до 2600 В указывает на то, что метод толщины воды может увеличить диапазон измерения поля звукового поля до 2000 W / см 2, но когда напряжение поднимается до определенного уровня (2600 В), звуковая мощность слишком большая и значительная кавитация будет происходить в воде. Группа пузырьков мешает звуковому полю, что делает измерительную звуковую мощность значительно нестабильной и демонстрирует тенденцию насыщения. В 2004 и 2005 годах Китай принял национальный стандарт \ «Акустический высокоинтенсивный ультразвуковой звуковой и звуковой поля измерения \» и высокоинтенсивную систему лечения ультразвуковой (H IFU) \ », которые фокусируют. на ультразвуковых характеристиках и ультразвуковом исследовании. Основная идея и метод измерения мощности состоит в том, чтобы найти положение фокусировки звукового давления с помощью метода трехмерного сканирования гидрофона, сканирования и измерения сфокусированного звукового поля, рассчитайте геометрические параметры фокусного пятно, а затем, а затем, а затем, а затем, а затем, а затем, а затем, а затем, а затем и затемпьезоэлектрические керамические пластины преобразовательПрямо измерьте звуковое давление при полной мощности при фокусировке. Гидрофоны и методы радиации рекомендуются для стандарта.

2 обнаружение гидрофонов

Гидрофон - это преобразователь, который преобразует подводной сигнал звукового давления в электрический сигнал. Когда давление (акустическое воздействие) на пьезоэлектрическом материале изменяется, распределение заряда внутри пьезоэлектрического материала изменяется пропорционально и отражается в форме сигнала напряжения, поэтому его можно извлечь электродом на поверхности пьезоэлектрической цехарской элемента. Эти заряды усиливаются усилителем напряжения или усилителем заряда, а обработка сигнала отображает изображение, которое отражает форму волны звуковой волны. Таким образом, измерение звукового давления в ультразвуковом звуковом поле завершено очень простым способом. Традиционные материалы, используемые для обнаружения ультразвукового звукового поля, представляют собой пьезоэлектрическую керамику и PVDF (поливинилиденновый фторид).

Пьезоэлектрическая керамика обладает высокой твердостью и чувствительностью и может противостоять определенному диапазону звукового давления в поле Hifu при низкой мощности, но интенсивность звука при увеличении, пьезоэлектрическая керамика легко сломана, линейный динамический диапазон невелик, а акустическая импеданс высокий, так что гидрофон имеет определенное помехи в измеренное звуковое поле. Акустический импеданс PVDF находится близко к акустическому импедансу воды и имеет хороший акустический импеданс, сопоставляющий с водой, мягкой текстурой, легкой обработкой, стабильными химическими свойствами, широкой частотной реакцией и превосходной линейностью. Динамический диапазон больше, чем у пьезоэлектрических керамических гидрофонов. Следовательно, PVDF в настоящее время обычно используется для измерения. Это может улучшить неровную частотную реакцию, производимую пьезоэлектрической керамикой, и уменьшить помехи в измеренное звуковое поле, если пленка достаточно тонкая. PVDF доступен как в пленке, так и в типах иглы. Диаметр типа пленки превышает 5 см, в то время как диаметр иглы составляет менее 1 мм, что легко повреждено в поле звукового положения Hifu.

Размер фокальной области HIFU составляет около 1,1 мм × 2. 1 мм × 3. 2 мм. Следовательно, PVDF имеет недостаток низкого пространственного разрешения, и он обладает краевым эффектом, и объем не может быть сделан очень маленьким. Ограничение температуры, деполяризация происходит, когда температура достигает 60 ° C, скорость повторного использования низкая, а измерение гидрофона требует механического метода для точечного сканирования, даже если сканировать плоскость 10 × 10 см, самая быстрая оно также занимает несколько часов, поэтому он использует несколько простых линий, чтобы описать распределение звукового поля становится неизбежным. В 2002 году он использует высокочастотные пьезоэлектрические керамические полые сферы в качестве гидрофонов и обладает уникальными преимуществами с точки зрения геометрии, размера и чувствительности. Диаметр мяча составляет от 0,7 до 1 мм, резонансная частота составляет 1. 8-2,7 МГц, чувствительность в два раза больше, чем у гидрофона, и он имеет хорошую стабильностьультразвуковая пьезокерамическая пластинаи давление-гидрофон типа иглы. Устройство считается идеальным датчиком для измерения высокоинтенсивных звуковых полей.

В 2004 году сообщается, что новый тип мембранного водонагревателя для измерения поля звукового поля HIFU, что указывает на то, что датчик может немедленно измерять звуковую мощность при обработке HIFU, что обеспечивает точную доставку энергии во время обработки, а также измерение сил радиации и воду. Измерение приемника, компоненты долговечны и имеют небольшое влияние на температуру. В 2006 году Zanelli и Howard разработали гидрофон, который эффективно избегает повреждения кавитации. Пьезоэлектрическая керамика помещается в металлический щит, чтобы обеспечить гладкую внешнюю поверхность, которая сводит к минимуму возможность кавитационного ядра на поверхности. Небольшой, в дегазированной деионизированной воде измерение звукового поля преобразователя с частотой 1,50 МГц, диаметром 100 мм и фокусным расстоянием 150 мм достигло хороших результатов. Тем не менее, линейный динамический диапазон пьезоэлектрической керамики недостаточен, что влияет на его верхний предел для использования при измерениях HIFU.