अल्ट्रासोनिक चरणबद्ध सरणी का फोकसिंग सिद्धांत

Zn+1 सरणी तत्वों के साथ एक बहुभिन्नरूपी रैखिक सरणी ट्रांसड्यूसर के लिए, यदि सभी सरणी तत्व एक ही समय में ध्वनि तरंगों का उत्सर्जन करते हैं, तो मान लें कि बिंदु F पर सरणी तत्व का ध्वनि दबाव मान p है: तो बिंदु F मान का कुल ध्वनि दबाव है: p

चूंकि माध्यम में केंद्रित होने वाले बिंदु F तक पहुंचने वाले संबंधित रेखा तत्वों की दूरियां अलग-अलग होती हैं, और एकसमान माध्यम में ध्वनि की गति स्थिर होती है, जिस समय ध्वनि तरंगें निकलती हैं HIFU पीजो सिरेमिक संबंधित सरणी तत्वों द्वारा उत्सर्जित होते हैं, जो बिंदु F तक पहुंचते हैं वह भी अलग है। प्रत्येक सरणी तत्व और बिंदु F के बीच की दूरी के अनुसार, जब प्रत्येक सरणी तत्व एक संकेत संचारित करता है तो एक निश्चित विलंब जोड़ा जाता है, ताकि सरणी तत्व उस बिंदु F से दूर हो जो पहले एक संकेत प्रसारित करता है, और सरणी तत्व जो बिंदु F के करीब है वह एक संकेत उत्सर्जित करता है। और प्रत्येक की लंबाई को नियंत्रित करना HIFU पीजोइलेक्ट्रिक सेंसर ताकि सभी सिग्नल एक ही समय में बिंदु F तक पहुंचें, एक केंद्रित ध्वनि क्षेत्र बनाया जा सके। यह दृष्टिकोण सिग्नल संचारित करते समय ट्रांसड्यूसर सरणी को अवतल ट्रांसड्यूसर के बराबर होने की अनुमति देता है।

क्लिनिकल कैंसर उपचार के क्षेत्र में, गैर-आक्रामक ट्यूमर थर्मल थेरेपी तकनीक के रूप में उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड (HIFU) उपचार तकनीक, जिसका उपयोग यकृत ट्यूमर, गर्भाशय फाइब्रॉएड, स्तन कैंसर, गुर्दे के कैंसर, अग्नाशय के कैंसर और अन्य गहरे पेट के गुहा, ठोस ट्यूमर के उपचार में किया गया है। मल्टी-एरे गोलाकार कोरोनल अल्ट्रासाउंड उपचार जांच एक नई प्रकार की जांच है हिफू पीजोइलेक्ट्रिक सिरेमिक ट्रांसड्यूसर सिस्टम, जो इलेक्ट्रॉनिक फोकसिंग के माध्यम से लचीले ढंग से और जल्दी से फोकस स्कैन उपचार का एहसास कर सकता है। हालाँकि, इस प्रकार की जांच में एक जटिल संरचना और कई सरणी डिज़ाइन पैरामीटर होते हैं, जो डिज़ाइन और निर्माण को कठिन बनाते हैं। आदर्श फोकसिंग प्रभाव वाली मल्टी-एरे गोलाकार कोरोनल अल्ट्रासाउंड उपचार जांच कैसे प्राप्त करें, कम लागत और एक सरल डिजाइन विधि और विनिर्माण विधि पर।

यह विषय एक नए प्रकार के जांच डिज़ाइन का प्रस्ताव करता है, जो एक ही आकार और आकार के सीमित संख्या में नियमित षट्भुज का उपयोग कर रहा है। एक जांच सरणी तत्व के रूप में, गोलाकार मुकुट सतह द्वारा फ्लैट सिरेमिक को घनी तरह से बिछाया जाता है, और अंत में कम लागत पर एक उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासोनिक जांच का निर्माण किया जाता है। थीसिस की सामग्री में मुख्य रूप से दो भाग शामिल हैं। सबसे पहले, द्वि-आयामी उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड जांच के लिए एक विकासशील मंच बनाया गया था। प्लेटफ़ॉर्म में 3डी प्रिंटिंग और सीएनसी प्रौद्योगिकी द्वारा प्राप्त एक जांच की गोलाकार मुकुट सतह उपचार ध्वनि क्षेत्र सरणी संरचना डिजाइन और प्रक्रिया निर्माण शामिल है।

जांच विकास मंच में कुछ वैज्ञानिक अनुसंधान और अनुप्रयोग हैं, जो मूल रूप से तकनीकी मंच की आवश्यकताओं को पूरा करते हैं अल्ट्रासोनिक उच्च फोकस पीजो उपचार जांच डिजाइन और विकास, जो एचआईएफयू उपचार जांच की सरणी संरचना डिजाइन के लिए एक सरल मंच प्रदान करता है, और एक सरल, कम लागत और तेज जांच प्रक्रिया विनिर्माण समाधान प्रदान करता है। अंत में, मंच के साथ, यह थीसिस एक बहु-तत्व गोलाकार विकसित करती है 125 मिमी के मैट्रिक्स तत्व के साथ हिफू पीजो ट्रांसड्यूसर प्रतिबाधा जांच, 2.5 मिमी की साइड लंबाई के साथ एक नियमित हेक्सागोनल तत्व, 2 मेगाहर्ट्ज की गुंजयमान आवृत्ति और 60 मिमी की वक्रता त्रिज्या। सरणी संरचना में ध्वनि क्षेत्र के परिणाम से पता चलता है कि फोकल लंबाई 1.5x l.5x7.5 मिमी है, फोकल विमान पर अधिकतम विक्षेपण सीमा 6 मिमी है, और बीम उत्सर्जन दिशा के साथ अधिकतम अक्षीय विक्षेपण दूरी 6 मिमी है। इसके अलावा, जांच के प्रदर्शन परीक्षण में पाया गया कि जांच में लघु नाड़ी उत्तेजना के तहत 1x1x3m तक के भौतिक फोकस की न्यूनतम फोकल गहराई है।