Fokusbeginsel van ultrasoniese gefaseerde skikking

Vir 'n meerveranderlike lineêre skikking-omskakelaar met Zn+1 skikkingselemente, as al die skikkingselemente klankgolwe op dieselfde tyd uitstuur, Laat die klankdrukwaarde van die skikkingselement by punt F p wees: dan is die totale klankdruk van punt F-waarde: p

Aangesien die afstande van die onderskeie lynelemente die punt F bereik wat in die medium gefokus moet word, verskil, en die spoed van klank in die eenvormige medium konstant is, is die tyd waarop die klankgolwe van HIFU piezo keramiek word uitgestraal deur die onderskeie skikking elemente, wat die punt F bereik is ook anders. Volgens die afstand tussen elke skikkingselement en die punt F, word 'n sekere vertraging bygevoeg wanneer elke skikkingselement 'n sein uitstuur, sodat die skikkingselement ver van die punt F is wat eerste 'n sein uitstuur, en die skikkingselement wat nader aan die punt F is 'n sein uitstuur. En beheer oor die lengte van elkeen HIFU piëso-elektriese sensor sodat alle seine gelyktydig punt F bereik, kan 'n gefokusde klankveld gevorm word. Hierdie benadering laat toe dat die transducer-skikking gelykstaande is aan 'n konkawe transducer wanneer 'n sein uitsaai.

Op die gebied van kliniese kankerbehandeling, hoë-intensiteit gefokusde ultraklank (HIFU) behandelingstegnologie as 'n nie-indringende tumor termiese terapie-tegnologie, wat gebruik is in die behandeling van lewergewasse, baarmoederfibroïede, borskanker, nierkanker, pankreaskanker en ander diep buikholte, onder soliede gewasse. Die multi-skikking sferiese koronale ultraklank behandeling sonde is 'n nuwe tipe sonde vir die Hifu piëzo-elektriese keramiek- omskakelaarstelsel, wat fokusskandering-behandeling buigsaam en vinnig kan realiseer deur middel van elektroniese fokus. Hierdie tipe sonde het egter 'n ingewikkelde struktuur en baie reeks ontwerpparameters, wat ontwerp en vervaardiging moeilik maak. Hoe om 'n multi-skikking sferiese koronale ultraklank behandeling sonde met 'n ideale fokus effek te verkry is teen 'n laer koste en 'n eenvoudiger ontwerp metode en vervaardigingsmetode.

Hierdie onderwerp stel 'n nuwe tipe sonde-ontwerp voor, wat 'n beperkte aantal gereelde seshoeke van dieselfde vorm en grootte gebruik. As 'n sonde-skikkingselement word die plat keramiek dig uitgelê deur die sferiese kroonoppervlak, en uiteindelik word 'n hoë-intensiteit-gefokusde ultrasoniese sonde teen lae koste vervaardig. Die inhoud van die proefskrif sluit hoofsaaklik twee dele in. Eerstens is 'n ontwikkelende platform vir tweedimensionele hoë-intensiteit-gefokusde ultraklanksondes gebou. Die platform sluit 'n sferiese kroonoppervlakbehandeling klankveld-skikkingstruktuurontwerp en prosesvervaardiging van 'n sonde in wat deur 3D-drukwerk en CNC-tegnologie gerealiseer word.

Die sonde ontwikkeling platform het sekere wetenskaplike navorsing en toepassing, basies voldoen aan die tegniese platform vereistes van ultrasoniese hoëfokus piëzo -behandelingsonde-ontwerp en -ontwikkeling, wat 'n eenvoudige platform bied vir die skikkingstruktuurontwerp van HIFu-behandelingsonde, en bied 'n eenvoudige, laekoste en vinnige sondeprosesvervaardigingsoplossing. Ten slotte, met die platform, ontwikkel hierdie tesis 'n multi-element sferiese Hifu piëzo-omskakelaar impedansiesonde met 'n matrikselement van 125 mm, 'n gereelde seskantige element met 'n sylengte van 2.5 mm, 'n resonante frekwensie van 2MHz en 'n krommingsradius van 60 mm. Die klankveldresultate in die skikkingstruktuur wys dat die brandpuntlengte 1.5x l.5x7.5mm is, die maksimum defleksiereeks op die fokusvlak 6mm is, en die maksimum aksiale defleksieafstand langs die straaluitstraalrigting 6mm is. Daarbenewens het die prestasietoets van die sonde bevind dat die sonde 'n minimum fokusdiepte van fisiese fokus van tot 1x1x3m onder kort pols opwekking het.