اندازه گیری میدان صوتی اولتراسوند متمرکز با شدت بالا

سونولومینسانس به گسیل ضعیف نور اشاره دارد که با حفره شدن در مایع همراه است. توزیع میدان کاویتاسیون را می توان با مشاهده مستقیم با چشم غیر مسلح یا با حساس کردن بستر درک کرد. شدت سونولومینسانس میدان کاویتاسیون را نیز می توان با روش لامپ فوتومیپلایر اندازه گیری کرد. اصل از افزایش مبدل پیزوسرامیک HIFU پیشنهاد شده است. در محلول قلیایی، اکسیداسیون میدان کاویتاسیون تولید شده توسط اولتراسوند با قدرت بالا برای به دست آوردن طیف تقویت کننده لومینول عامل لومینسانس شیمیایی استفاده می شود و طول موج انتشار آن عمدتاً در محدوده نور مرئی 400-700 نانومتر قرار می گیرد. بین رنگ آبی روشن، می توان از فیلم رنگی برای تصویربرداری عکاسی استفاده کرد. در طول فاز فشرده سازی چرخه صوتی، فروپاشی و پارگی حباب کاویتاسیون حباب های کوچک تری تولید می کند که به طور منظم در چرخه های صوتی متعدد ضربان دارند، به شکل کروی همگرا می شوند و به سمت دره فشار حرکت می کنند. با یک مدل ریاضی توصیف می شود و می توان مستقیماً با تصویربرداری مشاهده کرد. پدیده فوق با یک راکتور صوتی 28 کیلوهرتز شبیه سازی و آزمایش شد. سازگاری بین روش تصویربرداری و شبیه‌سازی نظری ثابت شد و شکل میدان صوتی و شدت صدا به صورت بصری توصیف شد.

در روش لیزری از لیزر برای اندازه گیری دقیق ارتعاش یک جسم استفاده می شود. از آنجایی که سرعت ارتعاش محیط آبی با فشار صوت مرتبط است، فشار صوت از مبدل سرامیکی HIFU در آب را می توان با دستگاه اندازه گیری ارتعاش لیزری اندازه گیری کرد. از آنجایی که پرتو لیزر را می توان به ترتیب میکرومتر متمرکز کرد، اندازه گیری با استفاده از لیزر می تواند به وضوح فضایی نسبتاً بالایی دست یابد. با اسکن پرتو لیزر می توان توزیع فضایی بسیار ظریفی از صدای میدان اولتراسونیک بدست آورد و توزیع موقعیت محوری صدا مبدل فرستنده را می توان توسط دستگاه اندازه گیری تنظیم کرد و همچنین توزیع فشار صوتی محوری مبدل فرستنده را نیز به دست آورد. اندازه گیری میدان صوتی مبدل اولتراسونیک متمرکز با این روش اندازه گیری شد و نتایج رضایت بخشی به دست آمد. با توجه به پیچیدگی میدان صوتی HIFU، روش کاملا ایده آلی برای تشخیص کامل میدان صوتی HIFU وجود ندارد. سیستم تعادل تشعشع بهبود یافته و هیدروفون با موفقیت در اندازه گیری میدان های HIFU با شدت صوت 5 کیلووات بر سانتی متر مربع و قدرت صوتی 500 وات استفاده شده است. آکوستیک قدرت صدای فراصوت متمرکز با شدت بالا و ویژگی های میدان صوتی توسط استاندارد ملی اندازه گیری می شود. این استاندارد بورس IEC را پشت سر گذاشته و به طور گسترده در خارج از کشور پخش شده است. این نشان می دهد که چین در زمینه اندازه گیری میدان صدای HIFU و تحقیقات استانداردسازی به خط مقدم جهان رسیده است. 

فشار صدای میدان صوتی متمرکز با شدت بالا (HIFU) عموماً بیش از 20 مگا پاسکال است، فشار منفی ممکن است از 10 مگا پاسکال فراتر رود، همراه با اثرات غیرخطی قوی، کاویتاسیون و جریان صدا، که به شدت بر دقت و پایداری دستگاه اندازه‌گیری تأثیر می‌گذارد، خواه روش تابش باشد، اندازه‌گیری هیدروفون یا اندازه‌گیری فیبر، قابلیت اندازه‌گیری صدا را باید در نظر گرفت. اندازه گیری و افزایش دما ناشی از میدان صوتی HIFU در یک لحظه نیز تأثیر زیادی بر حساسیت دستگاه اندازه گیری مانند سنسور خواهد داشت که باعث انحراف اندازه گیری می شود و احتمالاً اثر متقابل دما و فشار صدا را دارد. در صورت استفاده از فیبر نوری، دما و فشار صدا باعث تغییر در شکل و ضریب شکست فیبر می شود. بنابراین، نحوه تفکیک موثر تعامل بین دما و فشار صدا نیز یکی از مسائل اصلی در تشخیص میدان صوتی HIFU است. در اندازه گیری میدان صوتی HIFU، کاویتاسیون سرامیک پیزو نیز یکی از عوامل محدود کننده دقت اندازه گیری آن است. هنگامی که فشار صوت از آستانه کاویتاسیون فراتر رود، فشار بسیار بالا، جت پرسرعت و موج ضربه ای که توسط حباب کاویتاسیون ایجاد می شود و بر دستگاه اندازه گیری تأثیر می گذارد. آب)، که منجر به یک دستگاه اندازه گیری بزرگتر و نتیجه می شود. به طور خلاصه، تشخیص میدان صوتی HIFU هنوز یکی از تنگناهایی است که توسعه فناوری HIFU را محدود می کند. اندازه‌گیری ایمن و مؤثر آن به پیشرفت تحقیقاتی کاویتاسیون و انتشار غیرخطی و همچنین به فیبر نوری، فناوری حسگر و مواد آن بستگی دارد.