Прынцып факусіроўкі ультрагукавой фазаванай краты

Для шматмернага лінейнага кратнага пераўтваральніка з Zn+1 элементамі масіва, калі ўсе элементы рашоткі выпраменьваюць гукавыя хвалі адначасова, няхай значэнне гукавога ціску элемента рашоткі ў пункце F роўна p: тады агульны ціск гуку значэння кропкі F роўна: p

Паколькі адлегласці адпаведных элементаў лініі дасягаюць пункта F, які трэба сфакусаваць у асяроддзі, розныя, а хуткасць гуку ў аднастайным асяроддзі пастаянная, час, за які гукавыя хвалі П'езакераміка HIFU выпраменьваецца адпаведнымі элементамі масіва, якія дасягаюць кропкі F, таксама адрозніваюцца. У залежнасці ад адлегласці паміж кожным элементам масіва і кропкай F дадаецца пэўная затрымка, калі кожны элемент масіва перадае сігнал, так што элемент масіва знаходзіцца далёка ад кропкі F, якая першай перадае сігнал, а элемент масіва, які знаходзіцца бліжэй да кропкі F, выпраменьвае сігнал. І кантралюючы даўжыню кожнага П'езаэлектрычны датчык HIFU, так што ўсе сігналы дасягаюць кропкі F адначасова, можа быць сфарміравана сфакусаванае гукавое поле. Такі падыход дазваляе масіву пераўтваральнікаў быць эквівалентным увагнутаму пераўтваральніку пры перадачы сігналу.

У галіне клінічнага лячэння рака тэхналогія лячэння высокаінтэнсіўным сфакусаваным ультрагукам (HIFU) як неінвазіўная тэхналогія цеплавой тэрапіі пухлін, якая выкарыстоўваецца для лячэння пухлін печані, міёмы маткі, рака малочнай залозы, рака ныркі, рака падстраўнікавай залозы і іншых глыбокіх пухлін брушной поласці, сярод салідных пухлін. Шматматэрыяльны сферычны каранарны ультрагукавой лячэбны зонд - гэта новы тып зонда для Сістэма п'езаэлектрычнага керамічнага пераўтваральніка Hifu , якая можа гібка і хутка рэалізаваць апрацоўку сканавання ў цэнтры з дапамогай электроннай факусоўкі. Аднак гэты тып зонда мае складаную канструкцыю і шмат канструктыўных параметраў масіва, што ўскладняе праектаванне і вытворчасць. Як атрымаць шарыкавы каранальны ультрагукавы зонд з некалькімі матрыцамі з ідэальным эфектам факусіроўкі па меншай цане і больш простым метадам распрацоўкі і вытворчасці.

У гэтай тэме прапануецца новы тып канструкцыі зонда, які выкарыстоўвае абмежаваную колькасць правільных шасцікутнікаў аднолькавай формы і памеру. У якасці элемента масіва зонда плоская кераміка шчыльна выкладзена сферычнай паверхняй каронкі, і, нарэшце, ультрагукавы зонд высокай інтэнсіўнасці вырабляецца па нізкай цане. Змест дыпломнай работы ў асноўным складаецца з дзвюх частак. Спачатку была пабудавана платформа для распрацоўкі двухмерных высокаінтэнсіўных сфакусаваных ультрагукавых зондаў. Платформа ўключае ў сябе структуру масіва гукавога поля з апрацоўкай паверхні шаравой кароны і працэс вырабу зонда, рэалізаваны з дапамогай 3D-друку і тэхналогіі ЧПУ.

Платформа распрацоўкі зонда мае пэўныя навуковыя даследаванні і прымяненне, у асноўным адпавядае патрабаванням тэхнічнай платформы Дызайн і распрацоўка ультрагукавога высокафакусаванага п'езазонда для апрацоўкі, які забяспечвае простую платформу для праектавання структуры масіва лячэбнага зонда HIFu і забяспечвае простае, недарагое і хуткае рашэнне для працэсу вытворчасці зонда. Нарэшце, з платформай, гэты тэзіс развівае шматэлементную сферычную Датчык імпедансу п'езапераўтваральніка Hifu з элементам матрыцы 125 мм, правільным шасцігранным элементам з даўжынёй боку 2,5 мм, рэзананснай частатой 2 МГц і радыусам крывізны 60 мм. Вынікі гукавога поля ў структуры масіва паказваюць, што фокусная адлегласць складае 1,5x l,5x7,5 мм, максімальны дыяпазон адхілення ў факальнай плоскасці складае 6 мм, а максімальная адлегласць адхілення па восі ўздоўж напрамку выпраменьвання прамяня складае 6 мм. Акрамя таго, выпрабаванне прадукцыйнасці зонда паказала, што зонд мае мінімальную фокусную глыбіню фізічнага фокуса да 1x1x3 м пры ўзбуджэнні кароткім імпульсам.