قياس مجال الصوت بالموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة

يشير اللمعان الصوتي إلى انبعاث ضعيف للضوء يصاحبه تجويف في السائل. يمكن فهم توزيع مجال التجويف من خلال المراقبة المباشرة بالعين المجردة أو عن طريق توعية الركيزة. يمكن أيضًا قياس شدة التألق الصوتي لحقل التجويف بطريقة أنبوب المضاعف الضوئي. مبدأ محول الطاقة الخزفي HIFU . يُقترح تحسين في المحلول القلوي، يتم استخدام أكسدة مجال التجويف الناتج عن الموجات فوق الصوتية عالية الطاقة للحصول على طيف تعزيز اللومينول لعامل التلألؤ الكيميائي، ويقع الطول الموجي للانبعاث بشكل أساسي في نطاق الضوء المرئي الذي يتراوح بين 400-700 نانومتر. بين اللون الأزرق الفاتح، يمكن استخدام الفيلم الملون للتصوير الفوتوغرافي. أثناء مرحلة الانضغاط في الدورة الصوتية، يؤدي انهيار وتمزق فقاعة التجويف إلى إنتاج فقاعات أصغر تنبض بانتظام على مدار دورات صوتية متعددة، وتتجمع في شكل كروي وتنتقل إلى وادي الضغط. يتم وصفه بواسطة نموذج رياضي ويمكن ملاحظته مباشرة عن طريق التصوير. تمت محاكاة الظاهرة المذكورة أعلاه وتجربتها باستخدام مفاعل صوتي بتردد 28 كيلو هرتز. تم إثبات الاتساق بين طريقة التصوير والمحاكاة النظرية، وتم وصف شكل مجال الصوت وكثافة الصوت بصريًا.

تستخدم طريقة الليزر الليزر لقياس اهتزاز الجسم بدقة. نظرًا لأن سرعة اهتزاز الوسط المائي مرتبطة بضغط الصوت، فإن ضغط الصوت يمكن قياس محول الطاقة السيراميكي HIFU في الماء بواسطة جهاز قياس الاهتزاز بالليزر. نظرًا لأنه يمكن تركيز شعاع الليزر بترتيب ميكرومتر، فإن القياس باستخدام الليزر يمكن أن يحقق دقة مكانية عالية نسبيًا. من خلال مسح شعاع الليزر، يمكن الحصول على توزيع مكاني دقيق للغاية لصوت المجال بالموجات فوق الصوتية، ويمكن ضبط توزيع موضع الصوت المحوري لمحول الإرسال بواسطة جهاز القياس، ويمكن أيضًا الحصول على توزيع ضغط الصوت المحوري لمحول الإرسال. تم إجراء قياسات للمجال الصوتي لمحول الطاقة بالموجات فوق الصوتية المركزة بهذه الطريقة، وتم الحصول على نتائج مرضية. نظرًا لتعقيد مجال الصوت HIFU، لم تكن هناك طريقة مثالية تمامًا للكشف الكامل عن مجال الصوت HIFU. تم تطبيق نظام توازن الإشعاع المحسن والمكبر الصوتي بنجاح على قياس مجالات HIFU، بكثافة صوت تبلغ 5 كيلو واط/سم2 وقوة صوت تبلغ 500 واط. يتم قياس قوة الصوت بالموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة وخصائص مجال الصوت وفقًا للمعايير الوطنية. لقد اجتاز هذا المعيار بورصة IEC وانتشر على نطاق واسع في الخارج. إنه يوضح أن الصين قد وصلت إلى طليعة العالم في أبحاث قياس وتوحيد المجال الصوتي HIFU. 

يبلغ ضغط الصوت في مجال الصوت بالموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة (HIFU) بشكل عام أكثر من 20 ميجا باسكال، وقد يتجاوز الضغط السلبي 10 ميجا باسكال، مصحوبًا بتأثيرات غير خطية قوية، والتجويف وتدفق الصوت، مما يؤثر بشكل كبير على دقة جهاز القياس واستقراره، سواء كانت طريقة الإشعاع أو قياس الهيدروفونات أو قياس الألياف، والتي يجب أن تأخذ في الاعتبار قدرة الجهاز المحمل على تحمل مجال صوت HIFU والقياس. وارتفاع درجة الحرارة الناجم عن مجال صوت HIFU في لحظة سيكون له أيضًا تأثير كبير التأثير على حساسية جهاز القياس مثل الحساس مما يسبب انحراف القياس، ومن المحتمل أن يكون هناك تفاعل بين درجة الحرارة وضغط الصوت. إذا تم استخدام الألياف الضوئية، فإن درجة الحرارة وضغط الصوت سوف يسببان تغيرات في الشكل ومعامل الانكسار للألياف. لذلك، فإن كيفية الفصل الفعال بين التفاعل بين درجة الحرارة وضغط الصوت تعد أيضًا مشكلة رئيسية في اكتشاف مجال الصوت HIFU. في قياس مجال الصوت HIFU، التجويف يعد السيراميك الانضغاطي أيضًا أحد العوامل التي تحد من دقة قياسه. عندما يتجاوز ضغط الصوت عتبة التجويف، فإن الضغط العالي للغاية والنفث عالي السرعة وموجة الصدمة المتولدة عن فقاعة التجويف ستؤثر على جهاز القياس. يخفف الماء المنزوع الغاز من تأثير التجويف على جهاز القياس إلى حد ما، ولكن عندما يتم زيادة الطاقة إلى حد معين، سيتم تشكيل كمية كبيرة من فقاعات التجويف في وسط القياس (المياه المنزوعة الغاز)، مما سيؤدي إلى جهاز قياس أكبر والنتيجة. باختصار، لا يزال اكتشاف مجال الصوت HIFU أحد العوائق التي تحد من تطوير تقنية HIFU. ويعتمد قياسه الآمن والفعال على التقدم البحثي في ​​مجال التجويف والانتشار غير الخطي، ويعتمد أيضًا على الألياف الضوئية وتكنولوجيا الاستشعار وموادها.