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 тэсту прадукцыйнасці 125-элементнага тэрапеўтычнага зонда, пасля таго, як 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, у раёне максімальнай частаты імпедансу ёсць частата, пры якой напружанне сігналу процілегла 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.