Brath réimse fuaime ar ultrafhuaime dírithe ard-déine piezo HIFU

Gcéad dul síos, brú fuaime an Tá trasducer ceirmeach HIFU an-mhór. Nuair a sháraíonn an brú fuaime an tairseach cavitation, tarlaíonn cavitation sa mheán tomhais. Ag an am seo, tá an tairiscint áitiúil brú an-ard agus scaird ardluais ginte ag an pléascadh mboilgeog cavitation. Déanfaidh an tonn turraing damáiste don braiteoir; sa dara háit, tá an déine fuaime an-ard, nach bhfuil an déine fuaime íosta níos lú ná 1000W/cm2, atá éasca a chur faoi deara go n-ardóidh teocht an fheiste tomhais. Nuair a ardaíonn teocht an ábhair piezo íogair go dtí an teocht curie, titeann íogaireacht an braiteora go géar. sa tríú háit, mura bhfuil an chéim tonnchrith de gach pointe de dhromchla radiating an trasducer aonfhoirmeach, ní gá go mbeadh an déine fuaime ag an bhfócas comhréireach le cearnach an bhrú fuaime; ceathrú, má shroicheann an tonn fuaime radaithe an raon tonn aimplitiúid críochta, tá an próiseas iomadú éasca. 

Gintear armónach neamhlíneach agus tarlaíonn sáithiú fuaime. Déanann gach ceann acu an tomhas deacair. Tá trí phríomhghné ann: Ar dtús, tá raon dinimiciúil réimse fuaime HIFU an-mhór, agus tá an déine fuaime ag an bhfócas i bhfad níos airde ná sin ag an bpointe neamhfhócais, agus is iad na hathruithe luacha trí nó ceithre ordú méide; sa dara háit, faoi na coinníollacha ard-déine fuaime, tá tionchar mór ag na fachtóirí neamhlíneacha ar nós cavitation ar an tomhas. Ar an tríú dul síos, éilíonn tomhas fíneáil an réigiúin fócasach fuaimiúil ard-réiteach spásúil an fheiste tomhais agus an braiteoir. Dá bhrí sin, tá na ceanglais dearaidh an gléas tomhais high.Accurately cur síos ar na paraiméadair an Tá réimse fuaime trasducer ceirmeach 4Mhz HIFU faoi bhrú fuaime ard tar éis éirí ina shaincheist thábhachtach i bhforbairt teicneolaíochta HIFU. Is iad na príomh-pharaiméadair a chuireann síos ar réimse fuaime HIFU cumhacht fuaime, déine fuaime, brú fuaime, agus fad fócasach fuaime. Ní modh iomlán idéalach fós é réimse fuaime HIFU a bhrath. Úsáideann gach modh gné amháin de réimse fuaime HIFU chun paraiméadair amháin nó níos mó den réimse fuaime a bhrath. Faoi láthair, is iad modh brú radaíochta, modh tomhais hidreafóin, iniúchadh snáithíní agus braite optúil na príomh-mhodhanna braite de réimse fuaime HIFU.

Modhanna coitianta chun réimse fuaime HIFU a bhrath:

Is modh tomhais dea-bhunaithe é an modh radaíochta chun fórsa radaíochta a bhrath a dhíríonn ar chumhacht ultrasonaic an eitleáin a thomhas i leacht. I 1987, faoi choinníoll fuaimíocht gheoiméadrach,Tá criadóireacht piezo do HIFU teorannú ard-minicíochta gan aon díraonadh agus treoraíocht i bhfad-réimse mar fheidhm dronuilleogach, tá an fhoirmle chun an fórsa radaíochta a ríomh sa réimse fuaime ultrasonaic dírithe díorthaíodh, Tá an diall ag 30 ° níos lú ná 0.8%. I 1998, a chuir an modh fuaimiúil geoiméadrach i bhfeidhm chun foirmle ginearálta fórsa radaíochta ultrafhuaime dírithe a dhíorthú ar an sprioc tástála, pléitear an fórsa radaíochta ar an sprioc machnaimh iomlán agus an sprioc ionsú iomlán, agus rinne sé fíorú turgnamhach. Níl an diall idir an toradh tomhais cumhachta ultrasonaic 1.6MHz agus an modh calraiméadrach níos mó ná 3%. Sa bhliain 2005, úsáidtear Shaw de chuid Saotharlann Náisiúnta Fisiceach na Ríochta Aontaithe slánuimhreacha agus turgnaimh chun bailíocht na foirmle ginearálta a fhíorú. Bhí na torthaí sách comhsheasmhach. Ag baint úsáide as an modh colún uisce bunaithe ar radaíocht (tomhaiseann uisce an brú radaíochta fuaimiúil nó dlús fuinnimh fuaimiúil an phointe tomhais), déine réimse fuaime voltas cumhachta anóid an Déantar criadóireacht piezo le haghaidh ciorcad tiomána meaisín léasair ó 200V go 2600V a thomhas. 

Tugtar le fios gur féidir leis an modh colún uisce raon tomhais an réimse fuaime a mhéadú go 2000W / cm2, ach nuair a ardaíonn an voltas go leibhéal áirithe (2600V), tá an chumhacht fuaime ró-mhór, agus ginfear grúpa mboilgeog cavitation soiléir san uisce, agus tá an réimse fuaime suaite chun an chumhacht fuaime tomhais a dhéanamh soiléir. Éagobhsaí ag taispeáint treocht sháithithe. D'éirigh leis an tSín na caighdeáin náisiúnta maidir le cumhacht fuaime ultrafhuaime ard-déine dírithe agus tomhas saintréithe réimse fuaime. Is iad caighdeáin tionscail córas cóireála ultrafhuaime dírithe ard-déine (HIFU) na smaointe bunúsacha a bhaineann le díriú ar shaintréithe ultrafhuaime agus tomhas cumhachta ultrasonaic. An modh de Tá criostail piezo HIFU ag baint úsáide as modh scanadh tríthoiseach an hidreafóin chun seasamh an bhrú fuaime a aimsiú, an réimse fuaime dírithe a scanadh agus a thomhas, agus paraiméadair gheoiméadracha an láthair fócasach a ríomh, agus ansin an brú fuaime a thomhas go díreach ag cumhacht iomlán ag an bhfócas chun an déine fuaime uasta a dhíorthú. Moltar hidreafóin agus modhanna radaíochta don chaighdeán.