Структурный дизайн обработки элементов Hifu массива

Параметры проектированияХифу пьезо керамиканепосредственно влияет на производительность и стоимость производства системы. Эта статья основана на существующей аппаратной основе лаборатории, основанной на сферической модели ультразвуковой массивы Crown, предлагается базовая конструкция параметров зонда. (1) Когда проектирует зонд, мы должны рассмотреть параметры производительности системы запуска. Количество каналов, которые используется модуль передатчика системы лечения HIFU, составляет 128. Следовательно, при разработкеХифу пьезоэлектрический керамический преобразовательВ сочетании со структурными характеристиками модели ультразвуковой массивы, разработанной на этот раз, резонансная частота элемента массива является очень важным параметром проектирования. При проектировании зонда HIFU частота работы зонда, как правило, составляет от 0,5 МГц до 4 МГц. Мы выбрали 2 МГц в качестве резонансной частоты этого зонда.

(1) Радиус кривизна R из сферического массива Crown Hifu выбирается в качестве 60 мм в этой конструкции.

(2) Определение длины края диапазона элемента массива в соответствии с размером области клинической лечения. Ширина луча на каждой глубине фокусировки вХифу пьезоэлектрический кристаллЗонд определяется как FLHM Full ROI, где ROI - это размер области обработки в поперечном сечении акустического луча. В соответствии с клиническими требованиями, размер области мокроты обрабатывается зондом в этой конструкции, установлен на ROI> 10 мм, поэтому FLHM> 10 объединяется с вышеуказанной формулой может получить <3,2 мм.

(3) Определение диапазона параметров DCCenter и Pztedgel в сферической короне модели ультразвуковой массивы, чтобы гарантировать, что модель массива, которая не вызывает перекрытие элемента массива в этих диапазонах. Для модели сферической ультразвуковой массивы Crown, когда R 60, чтобы гарантировать, что элементы массива не перекрываются, и параметрыультразвуковое пьезо с высокой фокусировкойвсе 1. 7pztedgel.

(4) После определения значений n, r, f, pztedgel <3,2, dcenter/pztedgel начинается с минимального значения 1,7 и рассчитывает характеристики звукового поля (максимальный диапазон отклонения, фокусное расстояние) во всех случаях 1,7 , pztedgel <3,2. В поисках скорости заполнения поверхность сферической короны является самой высокой, фокусное расстояние наименьшее, а диапазон отклонения является наибольшим. DCenter/Pztedgel увеличивается на 0,1, и вышеупомянутый расчет продолжался. То же самое отличное решениеультразвуковая пьезо с высокой фокусировкойобнаружен в текущих результатах расчета, а два превосходных решения выполнялись дважды. Для сравнения, решение с самой высокой скоростью заполнения является наименьшей фокальной областью, и выбрана наибольшая диапазон отклонения. Продолжая итеративный процесс до тех пор, пока не будет найдено оптимальное решение. Наконец, сравнивая информацию о звуковом поле 64 массива, одна из наиболее эффективных структур массивов получается в качестве модели массива, изготовленной этим зондом. Специальный метод анализа выражается следующим образом:

Во-первых, установление количества фокусных точек в одноточечном режиме фокусировки и пространственной позиции соответствует фокусированию в конкретном диапазоне расчета звукового поля; Затем рассчитайте максимальный диапазон отклонения структуры массива и фокусное расстояние каждого фокуса соответственно; Принцип большого диапазона отклонения и небольшого фокусного расстояния выбрал разумный набор массивов. Его геометрическая структураИмпеданс с преобразователем Hifu Piezoвыражается, как показано, это характерные параметры структуры массива. С теоретическими расчетами массив находится в точке геометрической фокусировки, когда сигнал возбуждения является непрерывным синусоидальным сигналом с частотой 2 МГц в случае единой фокусировки. Фокусное расстояние A составляет 1,5 7,5 мм3. Для массива в различных условиях отклонения, соответственно, пиковое время распределения звукового давления в фокальных плоскостях Xoy и Xoz.

Как видно из рисунка, массив не сильно меняется в процессе отклонения, но прочность решетки прогиба будет происходить при 6 мм. Нормализованное распределение поля звукового поля матрица на различных расстояниях отклонения отклоняется вдоль оси x на 0 мм (a), 2 мм (b), 4 мм (c) и 6 мм (d) по следующей таблице в одной Режим фокусировки точки, когда сигнал возбуждения является непрерывным синусоидальным сигналом частоты 2 МГц, максимальный диапазон отклонения зонда RFD, = 12 ммрфдц вдоль оси x, y и z равен RFD = 12Inln = 7mm.a. Звуковое давление массива в случае фокусировки с одной точкой. Среди них 1, 2, 4 и 5 соответственно указывают на уровни 1 -го класса 2, 4 класса и класса стандарта квантования звукового поля в таблице. Где (а) является единой точкой фокуса различных расстояний отклонения, достигаемой в фокальной плоскости y = 0 '(2), а (b) - единственная точка различных расстояний отклонения, достигнутой в фокальной плоскости z = 0' (3) фокус.