Princip zaostřování ultrazvukového fázovaného pole

Pro vícerozměrný lineární převodník pole s prvky pole Zn+1, pokud všechny prvky pole vyzařují zvukové vlny ve stejnou dobu, nechť je hodnota akustického tlaku prvku pole v bodě F p: pak celkový akustický tlak hodnoty bodu F je: p

Vzhledem k tomu, že vzdálenosti příslušných liniových prvků dosahují bodu F, který má být zaostřen v médiu, jsou různé a rychlost zvuku v jednotném médiu je konstantní, doba, za kterou zvukové vlny Piezokeramika HIFU jsou vyzařovány příslušnými prvky pole, které dosahuje bodu F je také odlišné. Podle vzdálenosti mezi každým prvkem pole a bodem F je přidáno určité zpoždění, když každý prvek pole vysílá signál, takže prvek pole je daleko od bodu F, který jako první vysílá signál, a prvek pole, který je blíže bodu F, vysílá signál. A kontrolovat délku každého z nich HIFU piezoelektrický senzor , takže všechny signály dosáhnou bodu F současně, lze vytvořit zaostřené zvukové pole. Tento přístup umožňuje, aby pole měničů bylo ekvivalentní konkávnímu měniči, když vysílá signál.

V oblasti klinické léčby rakoviny je technologie léčby vysoce intenzivním zaměřeným ultrazvukem (HIFU) jako neinvazivní technologie tepelné terapie nádorů, která se používá při léčbě nádorů jater, děložních fibroidů, rakoviny prsu, rakoviny ledvin, rakoviny slinivky břišní a další hluboké břišní dutiny, mezi solidní nádory. Vícepoliová sférická koronální ultrazvuková léčebná sonda je novým typem sondy pro Hifu piezoelektrický keramický transduktorový systém, který dokáže flexibilně a rychle realizovat fokusační skenování pomocí elektronického ostření. Tento typ sondy má však komplikovanou strukturu a mnoho konstrukčních parametrů pole, což ztěžuje konstrukci a výrobu. Jak získat vícepolohovou sférickou koronální ultrazvukovou léčebnou sondu s ideálním zaostřovacím efektem je levnější a jednodušší konstrukční a výrobní metoda.

Toto téma navrhuje nový typ konstrukce sondy, která využívá omezený počet pravidelných šestiúhelníků stejného tvaru a velikosti. Jako prvek pole sondy je plochá keramika hustě položena na povrchu kulové korunky a nakonec je za nízkou cenu vyrobena vysoce intenzivní zaostřená ultrazvuková sonda. Obsah práce se skládá především ze dvou částí. Nejprve byla postavena vývojová platforma pro dvourozměrné vysoce intenzivní zaostřené ultrazvukové sondy. Platforma zahrnuje návrh struktury zvukového pole s povrchovou úpravou kulové korunky a procesní výrobu sondy realizovanou 3D tiskem a CNC technologií.

Platforma pro vývoj sondy má určitý vědecký výzkum a aplikaci, v zásadě splňuje požadavky na technickou platformu návrh a vývoj ultrazvukové piezo sondy s vysokým ohniskem, která poskytuje jednoduchou platformu pro návrh struktury pole sondy pro ošetření HIFu a poskytuje jednoduché, levné a rychlé řešení výroby procesu sondy. Konečně, s platformou, tato práce vyvíjí víceprvkovou sféru Hifu piezoelektrická impedanční sonda s maticovým prvkem 125 mm, pravidelným šestihranným prvkem o délce strany 2,5 mm, rezonanční frekvencí 2 MHz a poloměrem zakřivení 60 mm. Výsledky zvukového pole ve struktuře pole ukazují, že ohnisková vzdálenost je 1,5 x l,5 x 7,5 mm, maximální rozsah vychýlení v ohniskové rovině je 6 mm a maximální vzdálenost osového vychýlení ve směru vyzařování paprsku je 6 mm. Výkonnostní test sondy navíc zjistil, že sonda má minimální ohniskovou hloubku fyzického ohniska až 1x1x3m při buzení krátkým pulzem.