Princip fokusiranja ultrazvučne fazne rešetke

Za multivarijantni linearni niz pretvornika sa Zn+1 elementima niza, ako svi elementi niza emitiraju zvučne valove u isto vrijeme, Neka vrijednost zvučnog tlaka elementa niza u točki F bude p: tada je ukupni zvučni tlak vrijednosti točke F: p

Budući da su udaljenosti odgovarajućih linijskih elemenata koji dosežu točku F koju treba fokusirati u mediju različite, a brzina zvuka u jednoličnom mediju konstantna, vrijeme u kojem zvučni valovi HIFU piezo keramiku emitiraju odgovarajući elementi niza, koji dosegnu točku F također se razlikuju. Sukladno udaljenosti između svakog elementa niza i točke F, dodaje se određeno kašnjenje kada svaki element niza odašilje signal, tako da je element niza udaljen od točke F koja prva šalje signal, a element niza koji je bliži točki F emitira signal. I kontrolirati duljinu svakog HIFU piezoelektrični senzor tako da svi signali dođu do točke F u isto vrijeme, može se formirati fokusirano zvučno polje. Ovaj pristup omogućuje da niz sondi bude ekvivalentan konkavnoj sondi kada odašilje signal.

U području kliničkog liječenja raka, tehnologija liječenja fokusiranim ultrazvukom visokog intenziteta (HIFU) kao neinvazivna tehnologija toplinske terapije tumora, koja se koristi u liječenju tumora jetre, fibroida maternice, raka dojke, raka bubrega, raka gušterače i drugih dubokih tumora trbušne šupljine, među solidnim tumorima. Multi-array sferična koronarna ultrazvučna sonda je nova vrsta sonde za Hifu piezoelektrični keramički pretvornički sustav, koji može fleksibilno i brzo ostvariti tretman skeniranja fokusom pomoću elektroničkog fokusiranja. Međutim, ova vrsta sonde ima kompliciranu strukturu i mnogo parametara dizajna niza, što otežava dizajn i proizvodnju. Kako dobiti sferičnu koronalnu ultrazvučnu sondu s više nizova s ​​idealnim učinkom fokusiranja uz nižu cijenu i jednostavniju metodu dizajna i metodu proizvodnje.

Ova tema predlaže novu vrstu dizajna sonde, koja koristi ograničeni broj pravilnih šesterokuta istog oblika i veličine. Kao element niza sondi, ravna keramika gusto je postavljena sferičnom površinom krune, a na kraju se proizvodi ultrazvučna sonda visokog intenziteta po niskoj cijeni. Sadržaj diplomskog rada sastoji se uglavnom od dva dijela. Prvo je izgrađena razvojna platforma za dvodimenzionalne fokusirane ultrazvučne sonde visokog intenziteta. Platforma uključuje dizajn strukture polja zvučnog polja obrade površine sferične krune i proces proizvodnje sonde realiziran 3D printanjem i CNC tehnologijom.

Platforma za razvoj sonde ima određena znanstvena istraživanja i primjenu, u osnovi zadovoljava zahtjeve tehničke platforme dizajn i razvoj ultrazvučne piezo sonde za liječenje visokog fokusa , koja pruža jednostavnu platformu za dizajn strukture niza HIFu sonde za liječenje, te pruža jednostavno, jeftino i brzo proizvodno rješenje procesa sonde. Konačno, s platformom, ovaj diplomski rad razvija višeelementnu sferičnu Hifu piezo sonda impedancije sa matričnim elementom od 125 mm, pravilnim šesterokutnim elementom sa stranicom od 2,5 mm, rezonantnom frekvencijom od 2 MHz i polumjerom zakrivljenosti od 60 mm. Rezultati zvučnog polja u strukturi niza pokazuju da je žarišna duljina 1,5x l,5x7,5 mm, maksimalni raspon otklona u žarišnoj ravnini je 6 mm, a najveća udaljenost aksijalne defleksije duž smjera emisije zrake je 6 mm. Uz to, ispitivanje učinkovitosti sonde pokazalo je da sonda ima minimalnu žarišnu dubinu fizičkog fokusa do 1x1x3m pod kratkim pulsnim pobuđivanjem.