Масіўная структура п'езакерамікі HIFU

У гэтым раздзеле мы распрацавалі a П'езакерамічны апрацоўчы масіў HIFU са 125 каналамі і структурай слупка масіва быў змадэляваны гукавым полем, а тэарэтычны аналіз масіва быў бесперапынным з сігналам узбуджэння на частаце 2 МГц. вынік аднакропкавай факусоўкі пад сігналам струны паказвае, што масіў можа дасягнуць аднакропкавай факусоўкі адхілення, максімальны дыяпазон адхілення складае 12 мм3, фокусная кропка адзіночнай фізічнай факусоўкі складае 1,5 і 7,5 мм3. Акрамя таго, мы таксама распрацавалі вытворчае рашэнне для структуры ўпакоўкі зонда і пабудавалі адпаведную структуру ўпакоўкі і станцыю вытворчага ўзроўню. Змест праграмы заключаецца ў фіксацыі элементаў масіва шляхам механічнай фіксацыі і выкарыстанні тэхналогіі хуткага 3D-прататыпавання. З дапамогай тэхналогіі ЧПУ, гальванічных і паўаўтаматычных такарных метадаў апрацоўкі складаных канструкцый і высокай дакладнасці памераў. П'езапераўтваральнік HIFU - гэта выкарыстанне камбінацыі праграм OpenScad і MATLAB для стварэння дызайнерскай платформы для структуры ўпакоўкі. Каштоўнасць платформы заключаецца ў наступнай апрацоўцы зонда HIFU. Распрацоўка забяспечвае хуткі, недарагі і аператыўны метад вытворчасці.

Пасля праверкі прадукцыйнасці 125-элементнага тэрапеўтычнага зонда пасля П'езаэлектрычны матэрыял HIFU п'езазонд для апрацоўкі выраблены, яго прадукцыйнасць неабходна праверыць, каб судзіць аб яго прадукцыйнасці. Метады вымярэння, якія мы выкарыстоўваем, тэст электрычных характарыстык і тэст акустычных характарыстык. У тэсце электрычных характарыстык рэзанансная частата зонда мае значэнне імпедансу, антырэзанансную частату і іншыя параметры можна назіраць, каб назіраць за электрычнай узгодненасцю паміж элементамі масіва і даць важкія доказы наступнага электрычнага імпедансу. У тэсце акустычных характарыстык можна вызначыць такія характарыстыкі гукавога поля, як аптымальная рабочая частата, фокусная адлегласць і эфект адхілення зонда. П'езаэлектрычны вібратар падключаецца да ланцуга, і частата сігналу крыніцы ўзбуджэння змяняецца. Крывая модуля імпедансу п'езаэлектрычнага вібратара ў залежнасці ад частаты, як паказана на малюнку справа. Згодна з тэорыяй рэзанансу, п'езаэлектрычны вібратар мае частату, пры якой напружанне сігналу і ток знаходзяцца ў фазе, блізкай да мінімальнага імпедансу частаты кіпцюра. Гэтая частата з'яўляецца рэзананснай частатой п'езаэлектрычнага вібратара. Аналагічным чынам, паблізу максімальнай частаты імпедансу, ёсць частата, на якой напружанне сігналу супрацьлеглае фазе току, якая з'яўляецца рэзананснай частатой Датчык п'езавібрацыі HIFU.

Электрычныя характарыстыкі п'езаэлектрычнага вібратара пры рэзанансе могуць быць эквівалентныя паслядоўна-паралельнаму контуру LC, паказанаму на малюнку, а выраз эквівалентнага імпедансу п'езаэлектрычнага вібратара - гэта вымярэнне імпедансу зонда, аналізатар імпедансу - гэта магутная прылада для распрацоўкі электронных кампанентаў і вымярэння эквівалентнага імпедансу схемы. У тэсце электрычных характарыстык ультрагукавога зонда для тэставання электрычных характарыстык выкарыстоўваўся прэцызійны аналізатар імпедансу Agilent 4294A (дыяпазон выпрабаванняў: ад 40 Гц да 110 МГц; дакладнасць асноўнага імпедансу 0,08%). У адпаведнасці з рознымі ўмовамі прымянення выбіраюцца адпаведныя параметры тэсту. У якасці прыкладу ўзяты фазавы тэст імпедансу, які звычайна выкарыстоўваецца ў ультрагукавых датчыках. Канкрэтныя тэставыя аперацыі наступныя:

(1) Аналізатар імпедансу папярэдне награваецца і ініцыялізуе параметры вымярэння;
(2) Вызначэнне тэставага зонда, правільна падлучанага да тэставага порта;
(3) У тэставым модулі выбар параметраў тэсту, такіх як Ze;
(4) Вызначыць дыяпазон частот разгорткі ў адпаведнасці з частатой зонда і назіраць за змяненнем фазы імпедансу ў дыяпазоне частот разгорткі ў рэжыме рэальнага часу;
(5) Захавайце дадзеныя для наступнай апрацоўкі.