उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड ध्वनि क्षेत्र का मापन

सोनोलुमिनसेंस प्रकाश के कमजोर उत्सर्जन को संदर्भित करता है जो एक तरल में गुहिकायन के साथ होता है। गुहिकायन क्षेत्र के वितरण को सीधे नग्न आंखों से देखकर या सब्सट्रेट को संवेदनशील बनाकर समझा जा सकता है। गुहिकायन क्षेत्र की सोनोलुमिनसेंस तीव्रता को फोटोमल्टीप्लायर ट्यूब की विधि द्वारा भी मापा जा सकता है। का सिद्धांत HIFU पीज़ोसेरामिक्स ट्रांसड्यूसर वृद्धि प्रस्तावित है। क्षारीय समाधान में, उच्च-शक्ति अल्ट्रासाउंड द्वारा उत्पन्न गुहिकायन क्षेत्र के ऑक्सीकरण का उपयोग रासायनिक ल्यूमिनसेंस एजेंट ल्यूमिनोल एन्हांसमेंट स्पेक्ट्रम प्राप्त करने के लिए किया जाता है, और इसकी उत्सर्जन तरंग दैर्ध्य मुख्य रूप से 400-700 एनएम की दृश्य प्रकाश सीमा में आती है। हल्के नीले रंग के बीच, रंगीन फिल्म का उपयोग फोटोग्राफिक इमेजिंग के लिए किया जा सकता है। ध्वनिक चक्र के संपीड़न चरण के दौरान, गुहिकायन बुलबुले के ढहने और टूटने से छोटे बुलबुले पैदा होते हैं जो कई ध्वनि चक्रों पर नियमित रूप से स्पंदित होते हैं, एक गोलाकार आकार में परिवर्तित होते हैं और दबाव घाटी में चले जाते हैं। इसका वर्णन एक गणितीय मॉडल द्वारा किया गया है और इसे सीधे इमेजिंग द्वारा देखा जा सकता है। उपरोक्त घटना का अनुकरण किया गया और 28 किलोहर्ट्ज़ ध्वनिक रिएक्टर के साथ प्रयोग किया गया। इमेजिंग विधि और सैद्धांतिक सिमुलेशन के बीच स्थिरता साबित हुई, और ध्वनि क्षेत्र के आकार और ध्वनि की तीव्रता का दृश्य रूप से वर्णन किया गया।

लेज़र विधि किसी वस्तु के कंपन को सटीक रूप से मापने के लिए लेज़र का उपयोग करती है। चूंकि जलीय माध्यम का कंपन वेग ध्वनि दबाव से संबंधित है, ध्वनि दबाव HIFU सिरेमिक ट्रांसड्यूसर को लेजर कंपन मापने वाले उपकरण द्वारा मापा जा सकता है। पानी में चूँकि लेज़र बीम को माइक्रोमीटर के क्रम पर केंद्रित किया जा सकता है, इसलिए लेज़र का उपयोग करके माप अपेक्षाकृत उच्च स्थानिक रिज़ॉल्यूशन प्राप्त कर सकता है। लेजर बीम को स्कैन करके, अल्ट्रासोनिक क्षेत्र ध्वनि का एक बहुत अच्छा स्थानिक वितरण प्राप्त किया जा सकता है, और ट्रांसमिटिंग ट्रांसड्यूसर की अक्षीय ध्वनि स्थिति वितरण को मापने वाले उपकरण द्वारा समायोजित किया जा सकता है, और ट्रांसमिटिंग ट्रांसड्यूसर की अक्षीय ध्वनि दबाव वितरण भी प्राप्त किया जा सकता है। केंद्रित अल्ट्रासोनिक ट्रांसड्यूसर के ध्वनि क्षेत्र का माप इस विधि द्वारा मापा गया था, और संतोषजनक परिणाम प्राप्त हुए थे। HIFU ध्वनि क्षेत्र की जटिलता के कारण, HIFU ध्वनि क्षेत्र का पूरी तरह से पता लगाने के लिए कोई आदर्श तरीका नहीं है। 5 किलोवाट/सेमी2 की ध्वनि तीव्रता और 500 डब्ल्यू की ध्वनि शक्ति के साथ एचआईएफयू क्षेत्रों के मापन के लिए बेहतर विकिरण संतुलन प्रणाली और हाइड्रोफोन को सफलतापूर्वक लागू किया गया है। उच्च तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड ध्वनि शक्ति और ध्वनि क्षेत्र विशेषताओं को राष्ट्रीय मानक द्वारा मापा जाता है। यह मानक IEC एक्सचेंज से गुजर चुका है और विदेशों में व्यापक रूप से फैला हुआ है। इससे पता चलता है कि चीन HIFU ध्वनि क्षेत्र माप और मानकीकरण अनुसंधान में दुनिया में सबसे आगे पहुंच गया है। 

उच्च-तीव्रता केंद्रित अल्ट्रासाउंड (एचआईएफयू) ध्वनि क्षेत्र ध्वनि दबाव आम तौर पर 20 एमपीए से अधिक होता है, नकारात्मक दबाव 10 एमपीए से अधिक हो सकता है, साथ में मजबूत गैर-रेखीय प्रभाव, गुहिकायन और ध्वनि प्रवाह होता है, जो मापने वाले उपकरण और स्थिरता की सटीकता को बहुत प्रभावित करता है, चाहे वह विकिरण विधि, हाइड्रोफोन माप या फाइबर माप हो, जिसे असर डिवाइस की एचआईएफयू ध्वनि क्षेत्र और माप को झेलने की क्षमता पर विचार करना चाहिए। और एक पल में एचआईएफयू ध्वनि क्षेत्र के कारण तापमान में वृद्धि भी होगी। सेंसर जैसे मापने वाले उपकरण की संवेदनशीलता पर बहुत अधिक प्रभाव पड़ता है, जिससे माप विचलन हो रहा है, और इसमें तापमान और ध्वनि दबाव की परस्पर क्रिया होने की संभावना है। यदि फाइबर ऑप्टिक्स का उपयोग किया जाता है, तो तापमान और ध्वनि दबाव फाइबर के आकार और अपवर्तक सूचकांक में परिवर्तन का कारण बनेंगे। इसलिए, तापमान और ध्वनि दबाव के बीच परस्पर क्रिया को प्रभावी ढंग से कैसे अलग किया जाए, यह भी HIFU ध्वनि क्षेत्र का पता लगाने में एक प्रमुख मुद्दा है। HIFU ध्वनि क्षेत्र माप में, गुहिकायन पीजो सिरेमिक भी इसकी माप सटीकता को सीमित करने वाले कारकों में से एक है। जब ध्वनि दबाव गुहिकायन सीमा से अधिक हो जाता है, तो गुहिकायन बुलबुले द्वारा उत्पन्न अत्यधिक उच्च दबाव, उच्च गति जेट और शॉक वेव मापने वाले उपकरण को प्रभावित करेंगे। विघटित पानी मापने वाले उपकरण पर गुहिकायन के प्रभाव को एक निश्चित सीमा तक कम कर देता है, लेकिन जब शक्ति एक निश्चित सीमा तक बढ़ जाती है, तो मापने वाले माध्यम (विघटित पानी) में बड़ी मात्रा में गुहिकायन बुलबुले बनेंगे, जिसके परिणामस्वरूप एक बड़ा मापने वाला उपकरण और परिणाम होगा। संक्षेप में, HIFU ध्वनि क्षेत्र का पता लगाना अभी भी HIFU प्रौद्योगिकी के विकास को प्रतिबंधित करने वाली बाधाओं में से एक है। इसका सुरक्षित और प्रभावी माप गुहिकायन और अरेखीय प्रसार की अनुसंधान प्रगति पर निर्भर करता है, और ऑप्टिकल फाइबर, सेंसर प्रौद्योगिकी और इसकी सामग्री पर भी निर्भर करता है।