Klankveldopsporing van hoë intensiteit gefokusde ultraklank HIFU piezo

Eerstens, die klankdruk van die HIFU keramiek transducer is baie groot. Wanneer die klankdruk die kavitasiedrempel oorskry, vind kavitasie in die meetmedium plaas. Op hierdie tydstip bied die plaaslike uiters hoë druk en hoëspoedstraal wat deur die kavitasieborrelontploffing gegenereer word. Die skokgolf sal die sensor beskadig; tweedens, die klankintensiteit is baie hoog, die minimum klankintensiteit is nie minder nie as 1000W/cm2, wat maklik is om die temperatuur van die meettoestel te laat styg. Wanneer die temperatuur van die sensitiewe piëzo-materiaal tot die curie-temperatuur styg, daal die sensitiwiteit van die sensor skerp. derdens, as die vibrasiefase van elke punt van die uitstralende oppervlak van die transducer nie uniform is nie, is die klankintensiteit by die fokus nie noodwendig eweredig aan die kwadraat van die klankdruk nie; vierde, as die uitgestraalde klankgolf die eindige amplitudegolfreeks bereik, is die voortplantingsproses maklik. 

Nie-lineêre harmonieke word gegenereer en klankversadiging vind plaas. Alles maak die meting moeilik. Daar is drie hoofaspekte: Eerstens is die dinamiese omvang van die HIFU-klankveld baie groot, en die klankintensiteit by die fokus is baie hoër as dié by die nie-fokuspunt, en die waardeveranderings is drie of vier ordes van grootte; tweedens, onder die hoë klankintensiteit toestande, Die nie-lineêre faktore soos kavitasie het 'n groot invloed op die meting. Derdens vereis die fyn meting van die akoestiese fokusgebied hoë ruimtelike resolusie van die meettoestel en die sensor. Daarom is die ontwerpvereistes van die meettoestel hoog.Akkuraat beskrywing van die parameters van die 4Mhz HIFU keramiek transducer klankveld onder hoë klankdruk het 'n belangrike kwessie geword in die ontwikkeling van HIFU tegnologie. Die hoofparameters wat die HIFU-klankveld beskryf, is klankkrag, klankintensiteit, klankdruk en klankbrandpuntafstand. Die opsporing van die HIFU-klankveld was nog nie 'n heeltemal ideale metode nie. Elke metode gebruik een aspek van die HIFU-klankveld om een ​​of meer parameters van die klankveld op te spoor. Tans is stralingsdrukmetode, hidrofoonmetingsmetode, veselinspeksie en optiese opsporing die belangrikste opsporingsmetodes van HIFU-klankveld.

Algemene metodes vir HIFU-klankveldopsporing:

Die stralingsmetode vir bestralingskragopsporing is 'n goed gevestigde meetmetode wat fokus op die meet van die vliegtuig ultrasoniese krag in 'n vloeistof. In 1987, onder die voorwaarde van geometriese akoestiek,piezo keramiek vir HIFU is geen-diffraksie hoë-frekwensie beperking en ver-veld rigting as 'n reghoekige funksie, die formule vir die berekening van die straling krag is in die gefokus ultrasoniese klank veld is afgelei, Die afwyking by 30 ° is minder as 0,8%. In 1998, wat die geometriese akoestiese metode toegepas het om die algemene formule van die stralingskrag van gefokusde ultraklank op die toetsteiken af ​​te lei, word die stralingskrag op die totale refleksie-teiken en die totale absorpsie-teiken bespreek, en eksperimentele verifikasie uitgevoer. Die afwyking tussen die 1.6MHz ultrasoniese kragmetingsresultaat en die kalorimetriese metode is nie meer as 3%. In 2005 word Shaw van die Nasionale Fisiese Laboratorium van die Verenigde Koninkryk integrale en eksperimente gebruik om die geldigheid van die algemene formule te verifieer. Die resultate was redelik konsekwent. Deur gebruik te maak van die stralingsgebaseerde waterkolommetode (water meet die akoestiese stralingsdruk of akoestiese energiedigtheid van die meetpunt), die klankveldintensiteit van die anodekragspanning van die piëzo-keramiek vir lasermasjien -dryfkring van 200V tot 2600V word gemeet. 

Daar word daarop gewys dat die waterkolommetode die klankveldmeetreeks tot 2000W/cm2 kan verhoog, maar wanneer die spanning tot 'n sekere vlak (2600V) styg, is die klankkrag te groot, en 'n duidelike kavitasieborrelgroep sal in die water gegenereer word, en die klankveld word versteur om die meetklankkrag duidelik te maak. Onstabiel wat 'n versadigde neiging toon. China het die nasionale standaarde van akoestiese hoë-intensiteit gefokusde ultraklank klank krag en klank veld eienskappe meting geslaag. hoë-intensiteit gefokus ultraklank (HIFU) behandeling stelsel industrie standaarde is die basiese idees van fokus ultraklank eienskappe en ultrasoniese krag meting. Die metode van HIFU piezo kristal gebruik die driedimensionele skanderingsmetode van die hidrofoon om die posisie van die klankdruk te vind, skandeer en meet die gefokusde klankveld, en bereken die geometriese parameters van die fokuspunt, en meet dan die klankdruk direk op volle krag by die fokus om die maksimum klankintensiteit af te lei. Hidrofone en bestralingsmetodes word aanbeveel vir die standaard.