Cad é an braite Hidreafóin

Is trasduchtóir é hidreafón a thiontaíonn comhartha brú fuaime faoi uisce go comhartha leictreach. Nuair a bheidh an brú (suaitheadh ​​​​fuaimiúil) ar an ábhar piezoelectric athruithe feadáin ceirmeacha piezo , athraíonn an dáileadh muirear taobh istigh den ábhar piezoelectric go comhréireach agus léirítear é i bhfoirm comhartha voltais, ionas gur féidir é a bhaint as an leictreoid ar dhromchla an eilimint piezoelectric. Déantar na muirir seo a aimpliú ag aimplitheoir voltais nó aimplitheoir muirir, agus taispeánann an t-oscilloscope próiseála comhartha íomhá a léiríonn cruth tonn na toinne fuaime. Mar sin, déantar an tomhas brú fuaime sa réimse fuaime ultrasonaic a chomhlánú ar bhealach an-simplí. Is iad na hábhair thraidisiúnta a úsáidtear le haghaidh tástála allamuigh fuaime ultrasonaic ná criadóireacht piezoelectric agus PVDF (fluairíd pholaivinilideine). Tá cruas agus íogaireacht ard ag criadóireacht piezoelectric, agus is féidir leo raon áirithe brú fuaime a sheasamh i réimse HIFU ar chumhacht íseal, ach tá an déine fuaime méadaithe. 

Nuair a bheidh an mór Tá trasducer feadán sorcóir piezo briste go héasca, is é an raon dinimiciúil líneach beag, agus tá an impedance fuaimiúil ard, ionas go mbeidh an hidreafón cur isteach áirithe ar an tomhas fuaime field.The PVDF impedance fuaimiúil gar do impedance fuaimiúil an uisce, le meaitseáil impedance fuaimiúil maith, uigeacht bog, tá próiseáil éasca airíonna ceimiceacha cobhsaí, le freagairt minicíochta leathan agus den scoth. Tá an raon dinimiciúil níos mó ná sin na hidreafóin ceirmeacha piezoelectric. Mar sin, úsáidtear PVDF go ginearálta faoi láthair le haghaidh tomhais. Féadann sé an freagra minicíochta míchothrom a tháirgtear le criadóireacht piezoelectric a fheabhsú agus an cur isteach ar an réimse fuaime tomhais a laghdú chomh fada agus a bhíonn an scannán tanaí go leor. Tá PVDF ar fáil i gcineál scannáin agus snáthaidí araon. Tá trastomhas an cineál scannáin níos mó ná 5 cm, agus tá trastomhas an tsnáthaid níos lú ná 1 mm, rud a dhéantar damáiste go héasca i réimse fuaime HIFU. Tá méid réigiún fócasach HIFU thart ar 1.1mm × 2.1mm × 3.2mm. Tá an míbhuntáiste ag PVDF a bhaineann le réiteach spásúil íseal, agus tá éifeacht imeall aige. Ní féidir an toirt a dhéanamh an-bheag. Tá sé teoranta ag teocht. Nuair a shroicheann an teocht 60 ° C, tarlaíonn dípolarization, tá an ráta athúsáide íseal, agus éilíonn an tomhas hidreafóin modh meicniúil le haghaidh scanadh pointe ar phointe. Fiú má dhéantar eitleán de 10 × 10 cm 2 a scanadh, tógann sé roinnt uaireanta an chloig ar a tapúla, mar sin úsáidtear roinnt línte simplí, feadán piezo le haghaidh trasduchtóirí hidreafhuaimneach déan cur síos ar an dáileadh réimse fuaime dosheachanta.

Tá buntáistí uathúla ag baint le húsáid sféir log ceirmeacha piezoelectric ardmhinicíochta mar hidreafóin i dtéarmaí céimseata, méid agus íogaireacht. Tá trastomhas 0.7 go 1 mm ag an liathróid, minicíocht athshondais 1.8 go 2.7 MHz, agus íogaireacht dhá uair níos mó ná hidreafón bioráin. Tá cobhsaíocht den scoth aige agus tá sé faoi réir brú hidreafóin bioráin ceithre huaire. Is braiteoir idéalach é chun réimsí fuaime ard-déine a thomhas. Tuairiscítear cineál nua hidreafóin le haghaidh tomhais réimse fuaime HIFU, a thugann le fios gur féidir leis an braiteoir cumhacht fuaime a thomhas le linn cóireála HI FU, mar sin Tá trasducer piezoelectric íogair ag cinntiú seachadadh cruinn fuinnimh le linn cóireála, agus tomhas fórsa radaíochta. I gcomparáid le tomhais hidreafóin, tá a chomhpháirteanna durable agus tá tionchar teocht beag acu. Sa bhliain 2006, dhear Zanelli agus Howard hidreafón a sheachnaíonn go héifeachtach damáiste cavitation. cuirtear an ceirmeach piezoelectric i sciath miotail chun dromchla seachtrach réidh a sholáthar don núicléas cavitation ar an dromchla. Laghdaítear an fhéidearthacht go dtarlódh sé go dtí a laghad. San uisce dí-ianaithe degassed, tá torthaí maithe bainte amach ag tomhas réimse fuaime an trasducer le minicíocht 1.50 MHz, trastomhas 100 mm agus fad fócasach 150 mm. Mar sin féin, níl an raon dinimiciúil líneach de chriadóireacht piezoelectric leordhóthanach, rud a dhéanann difear don teorainn uachtarach a úsáideann sé i dtomhais HIFU.

Maidir le hiniúchadh snáithíní, tá trasnaíocht fhrith-leictreamaighnéadach ag braite snáithíní optúla, méid beag, réiteach ard spáis, bandaleithead freagartha leathan agus luas freagartha an-tapa, agus baineadh úsáid as go forleathan i go leor réimsí. Tagraíonn braite snáithíní optúla an réimse fuaime ultrasonaic do mhodh chun comhartha réimse fuaime a fháil trí anailís a dhéanamh ar chomharthaí optúla cosúil le déine solais agus céim optúil arna mhodhnú ag an réimse fuaime sa snáithín optúil. Úsáidtear go coitianta le haghaidh modh aghaidh deiridh, modh gráta snáithíní agus modh díraonta fuaim-optach. Tá sé beartaithe an réimse fuaime a thomhas trí úsáid a bhaint as athrú an tsolais frithchaite ag deireadh an tsnáithín, is é sin an modh aghaidh deiridh. Tá sé brataithe le meán ilchiseal ag deireadh an tsnáithín. Nuair a bhíonn an tonn fuaime teagmhasach ar an meán multilayer, is cúis le dífhoirmiúchán leaisteacha an mheáin. Ag gach leibhéal, tá solas frithchaite, mar sin an t-iomlán feadán ceirmeach piezoelectric tá solas frithchaite ó gach sraith. Mar thoradh ar an gcur isteach, is féidir an brú fuaime ag aghaidh deiridh an tsnáithín a thomhas tríd an athrú ar an déine solais frithchaite a thomhas. Tugtar le fios freisin go bhfuil an diall neamhlíneach den chineál seo braiteora níos lú ná 5% ag -3-30MPa. I 1996, bunaithe ar seo, beartaíodh agus dearadh fréamhshamhail braiteoir snáithíní brataithe ilchiseal.

 Creideann sé gur féidir an braiteoir a úsáid le haghaidh tonnta turrainge ardfhuinnimh agus tomhais ultrafhuaime diagnóiseacha ísealfhuinnimh. Mar sin féin, tá friotaíocht tionchair teoranta ag an taiscéalaí braiteora i réimse fuaime HIFU. D'fheabhsaigh Kouch é le snáithín aon-brataithe agus úsáideann sé interferometry michelson chun íogaireacht a fheabhsú. Úsáidtear snáithín optúil aonscannáin le dromchla pláta tíotáiniam mar ghéag den idirferometer. Faoi ghníomhaíocht an réimse fuaime, bogfaidh aghaidh deiridh an tsnáithín beagán. Is féidir an díláithriú beag seo a bhrath le trasnamhéadar. Ba é an fhoinse solais a úsáideadh sa turgnamh ná foinse léasair 2 mW He2He, agus ba é cuspóir an fhótaileictreach torann a laghdú. I gcomparáid leis an modh chun an t-athrú déine solais a thomhas, tá an íogaireacht níos airde, ach tá an córas cosáin optúla níos casta, agus tá an riachtanas leithlisithe creathadh ard, rud a chuireann isteach ar a chur i bhfeidhm praiticiúil.