Nizasta struktura HIFU piezo keramike

U ovom odjeljku dizajnirali smo a HIFU piezo keramički tretmanski niz sa 125 kanala i strukturom stupca niza simuliran je zvučnim poljem, a teorijska analiza niza bila je kontinuirana s pobudnim signalom na frekvenciji od 2MHz. rezultat fokusiranja u jednoj točki ispod signala niza pokazuje da niz može postići fokusiranje otklona u jednoj točki, maksimalni raspon otklona je 12 mm3, žarišna točka pojedinačnog fizičkog fokusiranja je 1,5 i 7,5 mm3. Osim toga, također smo dizajnirali proizvodno rješenje za strukturu paketa sonde i izgradili odgovarajuću strukturu paketa i stanicu na razini proizvodnje. Sadržaj programa je fiksiranje elemenata niza mehaničkim fiksiranjem i korištenje tehnologije 3D brze izrade prototipova. CNC tehnologijom, metodama galvanizacije i obrade poluautomatskim tokarilicama za složene strukture i visoku točnost dimenzija. HIFU piezo sonda koristi se kombinacijom openscad i MATLAB programiranja za izradu platforme za dizajn strukture paketa. Vrijednost platforme leži u naknadnoj obradi HIFU sonde. Razvoj osigurava brzu, jeftinu i operativnu metodu proizvodnje.

Nakon testa učinkovitosti terapijske sonde od 125 elemenata, nakon piezoelektrični materijal HIFU piezo sonda za tretman je proizvedena, njezinu izvedbu treba ispitati kako bi se procijenila njezina izvedba. Metode mjerenja koje koristimo ispitivanje električne izvedbe i ispitivanje akustične izvedbe. U ispitivanju električnih performansi, rezonantna frekvencija sonde ima vrijednost impedancije, anti-rezonantna frekvencija i drugi parametri mogu se promatrati kako bi se promatrala električna konzistentnost između elemenata niza i pružili jaki dokazi za naknadnu električnu impedanciju. U ispitivanju akustične izvedbe mogu se odrediti karakteristike zvučnog polja kao što su optimalna radna frekvencija, žarišna duljina i učinak otklona sonde. Piezoelektrični vibrator je spojen na krug, a frekvencija signala izvora pobude se mijenja. Krivulja modula impedancije piezoelektričnog vibratora kao funkcija frekvencije prikazana je na desnoj slici. Prema teoriji rezonancije, piezoelektrični vibrator ima frekvenciju u kojoj su signalni napon i struja u fazi blizu minimalne frekvencije impedancije. Ova frekvencija je rezonantna frekvencija piezoelektričnog vibratora. Slično tome, u blizini maksimalne frekvencije impedancije postoji frekvencija na kojoj je napon signala suprotan trenutnoj fazi, što je rezonantna frekvencija HIFU piezo senzor vibracija.

Električne karakteristike piezoelektričnog vibratora pri rezonanciji mogu biti ekvivalentne LC serijsko-paralelnoj petlji prikazanoj na slici, a izraz ekvivalentne impedancije piezoelektričnog vibratora je mjerenje impedancije sonde, analizator impedancije moćan je uređaj za projektiranje elektroničkih komponenti i mjerenje ekvivalentne impedancije kruga. U ispitivanju električnih performansi ultrazvučne sonde, za ispitivanje električnih performansi korišten je precizni analizator impedancije Agilent 4294A (raspon ispitnog pojasa: 40 Hz do 110 MHz; točnost osnovne impedancije od 0,08%). U skladu s različitim uvjetima primjene, odabiru se odgovarajući parametri ispitivanja. Kao primjer uzet je fazni test impedancije koji se obično koristi u ultrazvučnim sondama. Specifične testne operacije su sljedeće:

(1) Analizator impedancije je prethodno zagrijan i inicijalizira mjerne parametre;
(2) Utvrđivanje je li ispitna sonda ispravno spojena na ispitni priključak;
(3) U ispitnom modulu, odabir ispitnih parametara kao što je Ze;
(4) Odredite raspon frekvencije pretraživanja prema frekvenciji sonde i promatrajte promjenu faze impedancije u rasponu frekvencije pretraživanja u stvarnom vremenu;
(5) Spremite podatke za naknadnu obradu.