محول طاقة سيراميك كهرضغطية مركز عالي التردد

التطبيقات الرئيسية للتردد العالي الموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة في الداخل والخارج. مع تطور مواد محول الطاقة وتقنيات التصنيع الميكانيكية، يتزايد الآن تردد محولات الطاقة بالموجات فوق الصوتية. بشكل عام، يمكن للموجات الصوتية ذات التردد العالي تحليل الأنسجة البيولوجية الدقيقة، مما يؤدي إلى دقة تصوير أعلى. العلاقة بين التردد والطول الموجي للموجة فوق الصوتية، c هي سرعة انتشار الموجة فوق الصوتية في الوسط، اعتمادًا على الخواص الميكانيكية للوسط. القيمة الحدية لقرارها هي من الناحية النظرية نصف الطول الموجي للموجة فوق الصوتية. وبالتالي زيادة التردد الصوتي يمكن لعنصر السيراميك الكهرضغطي تحسين دقة محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية. بشكل عام، يتضمن الاستبانة المكانية كلا من الاستبانة المحورية والاستبانة الجانبية. علاوة على ذلك، العلاقة بين الدقة المحورية (عند 3 ديسيبل) والتردد فوق الصوتي.

يمكن ملاحظة أن الدقة المكانية لمحول الطاقة بالموجات فوق الصوتية تشمل الاستبانة الجانبية والطولية. من بينها، يعتمد القرار الرأسي على الطول الموجي للموجات فوق الصوتية وعرض النطاق الترددي لمحول الطاقة (B والعرض، Bw)، والتقسيم الجانبي. ويعتمد القرار على حجم فتحة محول الطاقة (الفتحة)، وعمق التركيز (f)، وطول الموجات فوق الصوتية. ولذلك،من أجل تحسين الاستبانة المكانية لمحول الطاقة بالموجات فوق الصوتية، فمن الممكن زيادة وتيرة كريستال المستشعر الكهرضغطي . كلما زاد الطول الموجي، كانت الدقة المحورية أفضل. في الوقت نفسه، بسبب الشعاع الصوتي الذي ينتجه محول الطاقة، غالبًا ما يكون متباعدًا في الاتجاه الأفقي، لذلك من أجل الحصول على دقة جانبية أفضل، من الضروري تجميع الموجات فوق الصوتية. لذلك يمكن لمحول التركيز التركيزي تحسين الدقة الجانبية لمحول طاقة الموجات فوق الصوتية.

تُستخدم أجهزة الاستشعار الانضغاطية للمواد الخزفية في الغالب للتشخيص خارج الجسم لأنها مخففة بواسطة الموجات فوق الصوتية. يميل التردد المركزي لمحول الطاقة إلى أن يكون أقل. على سبيل المثال، لتشخيص البطن وتشخيص القلب. محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية لديه نطاق تردد من 3 ميجا هرتز إلى 10 ميجا هرتز. ومع ذلك، مع تكنولوجيا التصنيع الميكانيكية، يتم تطوير المواد الكهرضغطية وطرق التشخيص التداخلية المختلفة داخل التجاويف. جعل تردد محول الطاقة بالموجات فوق الصوتية يأتي. مجال تطبيق الموجات فوق الصوتية عالية التردد هو تقنية التصوير بالمنظار التداخلي (WUS)، يمكن أن يصل تردد محول الطاقة إلى 20 ميجا هرتز إلى 60 ميجا هرتز، ويمكن أن يصل القرار إلى عدة عشرات من الميكرومترات، ويمكن فحص الشريان التاجي في الوقت الفعلي، ويفضل التمييز بين البنية الدقيقة لجدار الوعاء الدموي والكشف عن لوحة الأوعية الدموية له قيمة وأهمية كبيرة لتشخيص تصلب الشرايين التاجية ولوحة الشريان التاجي والتضيق. قدمت كندا جهاز تصوير بالموجات فوق الصوتية بدقة أقل من 100 ميكرومتر في التجارب على الحيوانات الصغيرة منذ عام 2002 تقريبًا. مثل جهاز 20 ميجاهرتز الموجات فوق الصوتية الأنبوبية الكهرضغطية لتشخيص الأمراض الجلدية، والتي تم تطويرها في عام 1986، ومحول الطاقة بالموجات فوق الصوتية عالي التردد بتردد 50 ميجاهرتز الذي أنتجته شركة TPM في عام 1996 لقياس سمك الطبقات والآفات المختلفة. قام فريق من أساتذة جامعة جنوب كاليفورنيا في KK Shung في عام 2006 بتطوير محول طاقة بالموجات فوق الصوتية ذو مجموعة خطية عالية التردد بتردد 30 ميجا هرتز و35 ميجا هرتز لتشخيص طب العيون وتشخيص أمراض العيون مثل الجلوكوما، والصدمات العينية، وأمراض القرنية، وما إلى ذلك.