Ultraäänivaiheisen matriisin tarkennusperiaate

Monimuuttujaiselle lineaariryhmäanturille, jossa on Zn+1-ryhmän elementtejä, jos kaikki ryhmäelementit lähettävät ääniaaltoja samanaikaisesti,Olkoon ryhmäelementin äänenpainearvo kohdassa F p: silloin pisteen F arvon kokonaisäänenpaine on: p

Koska vastaavien viivaelementtien etäisyydet saavuttavat keskitetyn pisteen F väliaineessa ovat erilaisia ​​ja äänen nopeus yhtenäisessä väliaineessa on vakio, aika, jolloin ääniaallot HIFU-pietsokeramiikkaa , joka saavuttaa pisteen F on myös erilainen. Vastaavat ryhmän elementit lähettävät Kunkin ryhmäelementin ja pisteen F välisen etäisyyden mukaan lisätään tietty viive, kun jokainen ryhmäelementti lähettää signaalin siten, että ryhmäelementti on kaukana signaalin ensimmäisenä lähettävästä pisteestä F ja pistettä F lähempänä oleva ryhmäelementti lähettää signaalin. Ja kunkin pituuden hallinta HIFU pietsosähköinen anturi siten, että kaikki signaalit saavuttavat pisteen F samaan aikaan, voidaan muodostaa fokusoitu äänikenttä. Tämä lähestymistapa mahdollistaa sen, että anturiryhmä vastaa koveraa anturia, kun se lähettää signaalia.

Kliinisen syövänhoidon alalla korkean intensiteetin fokusoitu ultraääni (HIFU) -hoitotekniikka ei-invasiivisena kasvaimen lämpöhoitoteknologiana, jota on käytetty maksakasvainten, kohdun fibroidien, rintasyövän, munuaissyövän, haimasyövän ja muiden syvän vatsaontelon hoidossa, Kiinteiden kasvainten joukossa. Monen ryhmän pallomainen koronaalisen ultraäänihoidon anturi on uudenlainen anturi Hifu pietsosähköinen keraaminen anturijärjestelmä, joka pystyy toteuttamaan tarkennusskannauskäsittelyn joustavasti ja nopeasti elektronisen tarkennuksen avulla. Tämän tyyppisellä koettimella on kuitenkin monimutkainen rakenne ja monia ryhmän suunnitteluparametreja, mikä tekee suunnittelusta ja valmistamisesta vaikeaa. Kuinka saada moniryhmäinen pallomainen koronaalisen ultraäänihoitosondi, jolla on ihanteellinen tarkennusvaikutus, on edullisempi ja yksinkertaisempi suunnittelu- ja valmistusmenetelmä.

Tässä aiheessa ehdotetaan uudenlaista anturin rakennetta, jossa käytetään rajoitettua määrää samanmuotoisia ja samankokoisia säännöllisiä kuusikulmioita. Anturiryhmän elementtinä litteä keramiikka on tiiviisti aseteltu pallomaisen kruunun pinnalla, ja lopuksi valmistetaan korkean intensiteetin fokusoitu ultraäänianturi alhaisella hinnalla. Opinnäytetyön sisältö koostuu pääosin kahdesta osasta. Ensin rakennettiin kehitysalusta kaksiulotteisille korkean intensiteetin kohdistetuille ultraääniantureille. Alusta sisältää 3D-tulostuksella ja CNC-tekniikalla toteutetun anturin pallomaisen kruunun pintakäsittelyn äänikenttärakennesuunnittelun ja prosessivalmistuksen.

Luotainkehitysalustalla on tiettyä tieteellistä tutkimusta ja sovelluksia, ja se periaatteessa täyttää teknisen alustan vaatimukset ultraäänitehoste pietsokäsittelyanturin suunnittelu ja kehitys, joka tarjoaa yksinkertaisen alustan HIFu-käsittelyanturin ryhmärakenteen suunnittelulle ja tarjoaa yksinkertaisen, edullisen ja nopean anturin valmistusprosessin. Lopuksi alustan avulla tämä opinnäytetyö kehittää monielementtistä pallomaista Hifu-pietsokanturi , jonka matriisielementti on 125 mm, säännöllinen kuusikulmainen elementti, jonka sivun pituus on 2,5 mm, resonanssitaajuus 2 MHz ja kaarevuussäde 60 mm. Äänikenttätulokset matriisirakenteessa osoittavat, että polttoväli on 1,5x l,5x7,5mm, suurin poikkeutusalue polttotasolla on 6mm ja suurin aksiaalinen poikkeutusetäisyys säteen emissiosuuntaa pitkin on 6mm. Lisäksi anturin suorituskykytestissä havaittiin, että anturin fyysisen tarkennuksen vähimmäispolttosyvyys on jopa 1x1x3m lyhyen pulssin virityksen alaisena.