الكشف عن مجال الصوت بالموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة HIFU بيزو

أولاً، ضغط الصوت محول السيراميك HIFU كبير جدًا. عندما يتجاوز ضغط الصوت عتبة التجويف، يحدث التجويف في وسط القياس. في هذا الوقت، يقدم الضغط المحلي العالي للغاية والنفاث عالي السرعة الناتج عن انفجار فقاعة التجويف. ستؤدي موجة الصدمة إلى إتلاف المستشعر؛ ثانيًا، كثافة الصوت عالية جدًا، والحد الأدنى لكثافة الصوت لا يقل عن 1000 وات/سم2، مما يؤدي بسهولة إلى ارتفاع درجة حرارة جهاز القياس. عندما ترتفع درجة حرارة مادة بيزو الحساسة إلى درجة حرارة كوري، تنخفض حساسية المستشعر بشكل حاد. ثالثًا، إذا كانت مرحلة الاهتزاز لكل نقطة من السطح المشع لمحول الطاقة غير موحدة، فإن شدة الصوت عند التركيز لا تتناسب بالضرورة مع مربع ضغط الصوت؛ رابعا، إذا وصلت الموجة الصوتية المشعة إلى نطاق موجة السعة المحدودة، فإن عملية الانتشار تكون سهلة. 

يتم إنشاء التوافقيات غير الخطية ويحدث تشبع الصوت. كل هذا يجعل القياس صعبا. هناك ثلاثة جوانب رئيسية: أولاً، النطاق الديناميكي لمجال صوت HIFU كبير جدًا، وكثافة الصوت عند التركيز أعلى بكثير من تلك عند نقطة عدم التركيز، وتكون تغييرات القيمة ثلاثة أو أربعة أوامر من حيث الحجم؛ ثانيا، في ظل ظروف شدة الصوت العالية، فإن العوامل غير الخطية مثل التجويف لها تأثير كبير على القياس. ثالثًا، يتطلب القياس الدقيق لمنطقة التركيز الصوتي دقة مكانية عالية لجهاز القياس والمستشعر. ولذلك، فإن متطلبات تصميم جهاز القياس عالية.وصف معلمات الجهاز بدقة أصبح مجال الصوت لمحول الطاقة الخزفي HIFU 4Mhz تحت ضغط الصوت العالي مشكلة مهمة في تطوير تقنية HIFU. المعلمات الرئيسية التي تصف مجال الصوت HIFU هي قوة الصوت وكثافة الصوت وضغط الصوت والبعد البؤري للصوت. إن اكتشاف مجال الصوت HIFU لم يكن حتى الآن طريقة مثالية تمامًا. تستخدم كل طريقة جانبًا واحدًا من مجال الصوت HIFU لاكتشاف واحد أو أكثر من معلمات مجال الصوت. في الوقت الحاضر، تعد طريقة الضغط الإشعاعي وطريقة قياس السماعات المائية وفحص الألياف والكشف البصري من طرق الكشف الرئيسية عن مجال الصوت HIFU.

الطرق الشائعة للكشف عن مجال الصوت HIFU:

تعد طريقة الإشعاع للكشف عن قوة الإشعاع طريقة قياس راسخة تركز على قياس قوة الموجات فوق الصوتية للطائرة في السائل. في عام 1987، في ظل حالة الصوتيات الهندسية،السيراميك الانضغاطي لـ HIFU عبارة عن تقييد عالي التردد بدون حيود واتجاه المجال البعيد كوظيفة مستطيلة، وقد تم اشتقاق صيغة حساب قوة الإشعاع في مجال الصوت بالموجات فوق الصوتية المركزة، والانحراف عند 30 درجة أقل من 0.8٪. في عام 1998، والذي طبق الطريقة الصوتية الهندسية لاشتقاق الصيغة العامة لقوة الإشعاع للموجات فوق الصوتية المركزة على هدف الاختبار، تمت مناقشة قوة الإشعاع على هدف الانعكاس الكلي وهدف الامتصاص الكلي، وتم إجراء التحقق التجريبي. لا يزيد الانحراف بين نتيجة قياس الطاقة بالموجات فوق الصوتية 1.6 ميجاهرتز وطريقة قياس السعرات الحرارية عن 3%. وفي عام 2005، قام شو من المختبر الفيزيائي الوطني بالمملكة المتحدة باستخدام التكاملات والتجارب للتحقق من صحة الصيغة العامة. وكانت النتائج متسقة تماما. وباستخدام طريقة عمود الماء القائم على الإشعاع (يقيس الماء ضغط الإشعاع الصوتي أو كثافة الطاقة الصوتية لنقطة القياس)، فإن شدة المجال الصوتي لجهد طاقة الأنود في السيراميك الانضغاطي لدائرة قيادة آلة الليزر من 200 فولت إلى 2600 فولت. يتم قياس  

يشار إلى أن طريقة عمود الماء يمكن أن تزيد نطاق قياس مجال الصوت إلى 2000 واط / سم 2، ولكن عندما يرتفع الجهد إلى مستوى معين (2600 فولت)، تكون قوة الصوت كبيرة جدًا، وسيتم إنشاء مجموعة فقاعات تجويف واضحة في الماء، ويضطرب مجال الصوت لجعل قوة صوت القياس واضحة. غير مستقر يظهر اتجاها مشبعا. لقد اجتازت الصين المعايير الوطنية لقوة الصوت بالموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة وقياس خصائص مجال الصوت. معايير صناعة نظام العلاج بالموجات فوق الصوتية المركزة عالية الكثافة (HIFU) هي الأفكار الأساسية لتركيز خصائص الموجات فوق الصوتية وقياس الطاقة بالموجات فوق الصوتية. طريقة تستخدم بلورة بيزو HIFU طريقة المسح ثلاثي الأبعاد للهيدروفون للعثور على موضع ضغط الصوت، ومسح وقياس مجال الصوت المركز، وحساب المعلمات الهندسية للنقطة البؤرية، ثم قياس ضغط الصوت مباشرة بكامل طاقته عند التركيز لاستخلاص أقصى كثافة صوت. يوصى باستخدام السماعات المائية وطرق الإشعاع لهذا المعيار.