Выяўленне гукавога поля высокаінтэнсіўнага сфакусаванага ультрагуку HIFU п'еза

Па-першае, гукавы ціск Керамічны пераўтваральнік HIFU вельмі вялікі. Калі гукавы ціск перавышае парог кавітацыі, у асяроддзі вымярэння ўзнікае кавітацыя. У гэты час мясцовыя прапануюць надзвычай высокі ціск і высакахуткасную брую, якая ствараецца пры выбуху кавітацыйнага бурбалкі. Ударная хваля пашкодзіць датчык; па-другое, інтэнсіўнасць гуку вельмі высокая, мінімальная інтэнсіўнасць гуку не менш за 1000 Вт/см2, што лёгка выклікаць павышэнне тэмпературы вымяральнага прыбора. Калі тэмпература адчувальнага п'езаматэрыялу падымаецца да тэмпературы Кюры, адчувальнасць датчыка рэзка падае. па-трэцяе, калі фаза вібрацыі кожнай кропкі выпраменьвальнай паверхні пераўтваральніка нераўнамерная, інтэнсіўнасць гуку ў фокусе неабавязкова прапарцыйная квадрату гукавога ціску; па-чацвёртае, калі выпраменьваная гукавая хваля дасягае канчатковай амплітуды дыяпазону хваль, працэс распаўсюджвання лёгкі. 

Узнікаюць нелінейныя гармонікі і адбываецца насычэнне гуку. Усё ўскладняе вымярэнне. Ёсць тры асноўныя аспекты: па-першае, дынамічны дыяпазон гукавога поля HIFU вельмі вялікі, а інтэнсіўнасць гуку ў фокусе значна вышэйшая, чым у нефакусаванай кропцы, а змены значэння складаюць тры-чатыры парадку; па-другое, ва ўмовах высокай інтэнсіўнасці гуку нелінейныя фактары, такія як кавітацыя, аказваюць вялікі ўплыў на вымярэнне. Па-трэцяе, дакладнае вымярэнне акустычнай факальнай вобласці патрабуе высокага прасторавага дазволу вымяральнага прылады і датчыка. Такім чынам, патрабаванні да канструкцыі вымяральнага прыбора высокія. Дакладнае апісанне параметраў Гукавое поле керамічнага пераўтваральніка HIFU 4 МГц пад высокім гукавым ціскам стала важнай праблемай у развіцці тэхналогіі HIFU. Асноўныя параметры, якія апісваюць гукавое поле HIFU, - гэта магутнасць гуку, інтэнсіўнасць гуку, гукавы ціск і фокусная адлегласць гуку. Выяўленне гукавога поля HIFU яшчэ не было ідэальным метадам. Кожны метад выкарыстоўвае адзін аспект гукавога поля HIFU для выяўлення аднаго або некалькіх параметраў гукавога поля. У цяперашні час метад радыяцыйнага ціску, метад вымярэння гідрафона, агляд валакна і аптычнае выяўленне з'яўляюцца асноўнымі метадамі выяўлення гукавога поля HIFU.

Агульныя метады выяўлення гукавога поля HIFU:

Радыяцыйны метад вызначэння сілы выпраменьвання - гэта добра вядомы метад вымярэння, які сканцэнтраваны на вымярэнні магутнасці плоскага ультрагуку ў вадкасці. У 1987 г. ва ўмовах геаметрычнай акустыкіп'езакераміка для HIFU - гэта высокачашчыннае абмежаванне без дыфракцыі і накіраванасць далёкага поля як прамавугольная функцыя, была атрымана формула для разліку сілы выпраменьвання ў сфакусаваным ультрагукавым гукавым полі, адхіленне пры 30° складае менш за 0,8%. У 1998 годзе, дзе быў ужыты геаметрычны акустычны метад для вывядзення агульнай формулы сілы выпраменьвання сфакусаванага ультрагуку на доследнай мішэні, абмяркоўвалася сіла выпраменьвання на мішэні поўнага адлюстравання і мішэні поўнага паглынання і была праведзена эксперыментальная праверка. Адхіленне паміж вынікам ультрагукавога вымярэння магутнасці 1,6 МГц і каларыметрычным метадам складае не больш за 3%. У 2005 годзе Шоу з Нацыянальнай фізічнай лабараторыі Вялікабрытаніі выкарыстаў інтэгралы і эксперыменты для праверкі справядлівасці агульнай формулы. Вынікі былі даволі паслядоўнымі. Выкарыстоўваючы метад вадзянога слупа на аснове радыяцыі (вада вымярае ціск акустычнага выпраменьвання або шчыльнасць акустычнай энергіі ў кропцы вымярэння), інтэнсіўнасць гукавога поля напружання анода магутнасці п'езакераміка для ланцуга кіравання лазернай машынай ад 200 да 2600 В. вымяраецца  

Адзначаецца, што метад вадзянога слупа можа павялічыць дыяпазон вымярэння гукавога поля да 2000 Вт/см2, але калі напружанне падымаецца да пэўнага ўзроўню (2600 В), магутнасць гуку занадта вялікая, і ў вадзе ўтворыцца празрыстая група кавітацыйных бурбалак, і гукавое поле парушаецца, каб зрабіць вымяральную магутнасць гуку відавочнай. Няўстойлівы паказвае насычаны трэнд. Кітай прыняў нацыянальныя стандарты акустычнага высокаінтэнсіўнага сканцэнтраванага ультрагукавога вымярэння гукавой магутнасці і характарыстык гукавога поля. галіновыя стандарты сістэмы апрацоўкі высокаінтэнсіўнага сфакусаванага ультрагуку (HIFU) - гэта асноўныя ідэі факусоўкі ультрагукавых характарыстык і вымярэння магутнасці ультрагуку. Метад а П'езакрышталь HIFU выкарыстоўвае метад трохмернага сканавання гідрафона для вызначэння становішча гукавога ціску, сканавання і вымярэння сфакусаванага гукавога поля і разліку геаметрычных параметраў факальнай плямы, а затым непасрэдна вымярае гукавы ціск на поўнай магутнасці ў фокусе, каб атрымаць максімальную інтэнсіўнасць гуку. Для стандарту рэкамендаваны гідрафоны і радыяцыйныя метады.