Måling af højintensitetsfokuseret ultralydslydfelt

Sonoluminescens refererer til en svag emission af lys, der er ledsaget af kavitation i en væske. Fordelingen af ​​kavitationsfeltet kan forstås ved direkte at observere med det blotte øje eller ved at sensibilisere substratet. Sonoluminescensintensiteten af ​​kavitationsfeltet kan også måles ved metoden med fotomultiplikatorrør. Princippet om HIFU piezokeramiske transducerforbedring foreslås. I den alkaliske opløsning bruges oxidationen af ​​kavitationsfeltet genereret af ultralyd med høj effekt til at opnå det kemiske luminescensmiddel luminolforstærkningsspektrum, og dets emissionsbølgelængde falder hovedsageligt i det synlige lysområde på 400-700 nm. Mellem den lyseblå kan farvefilmen bruges til fotografisk billeddannelse. Under kompressionsfasen af ​​den akustiske cyklus producerer kavitationsboblens kollaps og brud mindre bobler, der pulserer regelmæssigt over flere lydcyklusser, konvergerer til en sfærisk form og bevæger sig til trykdalen. Det er beskrevet af en matematisk model og kan observeres direkte ved billeddannelse. Ovenstående fænomen blev simuleret og eksperimenteret med en 28 kHz akustisk reaktor. Konsistensen mellem billeddannelsesmetoden og den teoretiske simulering blev bevist, og lydfeltets form og lydintensitet blev visuelt beskrevet.

Lasermetoden bruger en laser til nøjagtigt at måle vibrationen af ​​et objekt. Da vibrationshastigheden af ​​det vandige medium er relateret til lydtrykket, lydtrykket på HIFU keramisk transducer i vandet kan måles med laservibrationsmåleren. Da laserstrålen kan fokuseres i størrelsesordenen mikrometer, kan måling ved hjælp af en laser opnå en relativt høj rumlig opløsning. Ved at scanne laserstrålen kan der opnås en meget fin rumlig fordeling af ultralydsfeltlyden, og den transmitterende transducers aksiale lydpositionsfordeling kan justeres af måleapparatet, ligesom den transmitterende transducers aksiale lydtryksfordeling kan opnås. Foretag målinger af lydfeltet af den fokuserede ultralydstransducer blev målt ved denne metode, og tilfredsstillende resultater blev opnået. På grund af kompleksiteten af ​​HIFU-lydfeltet har der ikke været en helt ideel metode til fuldt ud at detektere HIFU-lydfeltet. Det forbedrede strålingsbalancesystem og hydrofonen er med succes blevet anvendt til måling af HIFU-felter med en lydintensitet på 5 kW/cm2 og en lydeffekt på 500 W. Akustisk højintensitetsfokuseret ultralyds lydstyrke og lydfeltkarakteristika måles af den nationale standard. Denne standard har bestået IEC-børsen og er vidt udbredt i udlandet. Det viser, at Kina er nået i spidsen for verden inden for HIFU-lydfeltmåling og standardiseringsforskning. 

Højintensivt fokuseret ultralyd (HIFU) lydfelts lydtryk er generelt mere end 20MPa, negativt tryk kan overstige 10MPa, ledsaget af stærke ikke-lineære effekter, kavitation og lydflow, hvilket i høj grad påvirker måleapparatets nøjagtighed og stabilitet, uanset om det er strålingsmetode, hydrofonmåling eller fibermåling, som skal tage højde for, hvilken enhed FU skal kunne tåle lydfeltet til måling .Og temperaturstigningen forårsaget af HIFU-lydfeltet på et øjeblik vil også have stor indflydelse på følsomheden af måleapparatet såsom sensoren, hvilket forårsager måleafvigelse, og det vil sandsynligvis have en vekselvirkning mellem temperatur og lydtryk. Hvis der anvendes fiberoptik, vil temperatur og lydtryk forårsage ændringer i fiberens form og brydningsindeks. Derfor er, hvordan man effektivt adskiller interaktionen mellem temperatur og lydtryk, også et stort problem i HIFU-lydfeltsdetektion. Ved HIFU lydfeltmåling, kavitation af piezo keramik er også en af ​​de faktorer, der begrænser dens målenøjagtighed. Når lydtrykket overstiger kavitationstærsklen, vil det ekstremt høje tryk, højhastighedsstråle og chokbølgen, som genereres af kavitationsboblen, påvirke måleapparatet. Det afgassede vand afhjælper til en vis grad kavitationens indflydelse på måleapparatet, men når effekten øges til en vis grad, vil en stor mængde kavitationsbobler dannes i et afgassende vand (boblerne vil blive dannet i et afgassende vand). større måleapparat og resultatet. Kort sagt er detektionen af ​​HIFU-lydfelt stadig en af ​​flaskehalsene, der begrænser udviklingen af ​​HIFU-teknologi. Dens sikre og effektive måling afhænger af forskningens fremskridt for kavitation og ikke-lineær udbredelse, og afhænger også af den optiske fiber, sensorteknologi og dens materialer.