Struktur susunan keramik piezo HIFU

Pada bagian ini, kami merancang a Array perawatan keramik piezo HIFU dengan 125 saluran dan struktur kolom array disimulasikan oleh medan suara, dan analisis teoritis array tersebut dilanjutkan dengan sinyal eksitasi pada frekuensi 2MHz. hasil pemfokusan titik tunggal di bawah sinyal string menunjukkan bahwa array dapat mencapai pemfokusan defleksi titik tunggal, rentang defleksi maksimum adalah 12 mm3, titik fokus pemfokusan fisik tunggal adalah 1,5 dan 7,5 mm3. Selain itu, kami juga telah merancang solusi manufaktur untuk struktur paket probe, dan membangun struktur paket dan stasiun tingkat manufaktur yang sesuai. Isi dari program ini adalah memperbaiki elemen array dengan perbaikan mekanis dan memanfaatkan teknologi prototyping cepat 3D. Dengan teknologi CNC, metode pemesinan bubut elektroplating dan semi-otomatis untuk struktur kompleks dan akurasi dimensi tinggi. Proses pembuatan struktur array Transduser piezo HIFU adalah penggunaan kombinasi Pemrograman openscad dan MATLAB untuk membangun platform desain untuk struktur paket. Nilai platform ini terletak pada pemrosesan probe HIFU selanjutnya. Pengembangan ini menyediakan metode manufaktur yang cepat, berbiaya rendah, dan operatif.

Setelah uji kinerja probe terapeutik 125 elemen, setelah bahan piezoelektrik Probe perawatan piezo HIFU diproduksi, kinerjanya perlu diuji untuk menilai kinerjanya. Metode pengukuran yang kami gunakan adalah uji unjuk kelistrikan dan uji unjuk akustik. Dalam uji kinerja listrik, frekuensi resonansi probe memiliki nilai impedansi, frekuensi anti resonansi dan parameter lainnya dapat diamati untuk mengamati konsistensi listrik antara elemen array dan memberikan bukti kuat untuk impedansi listrik selanjutnya. Dalam uji kinerja akustik, karakteristik medan suara seperti frekuensi kerja optimal, panjang fokus, dan efek defleksi probe dapat ditentukan. Vibrator piezoelektrik dihubungkan ke sirkuit, dan frekuensi sinyal sumber eksitasi diubah. Kurva modulus impedansi vibrator piezoelektrik sebagai fungsi frekuensi seperti yang ditunjukkan pada gambar sebelah kanan. Menurut teori resonansi, vibrator piezoelektrik mempunyai frekuensi dimana tegangan sinyal dan arus berada pada fasa mendekati cakar frekuensi impedansi minimum. Frekuensi ini adalah frekuensi resonansi vibrator piezoelektrik. Demikian pula, di sekitar frekuensi impedansi maksimum, terdapat frekuensi di mana tegangan sinyal berlawanan dengan fasa arus, yang merupakan frekuensi resonansi dari Sensor getaran piezo HIFU.

Karakteristik kelistrikan vibrator piezoelektrik pada resonansi dapat setara dengan loop seri-paralel LC yang ditunjukkan pada Gambar, dan ekspresi impedansi ekivalen dari vibrator piezoelektrik adalah pengukuran impedansi probe, penganalisis impedansi adalah perangkat yang kuat untuk desain komponen elektronik dan pengukuran impedansi ekivalen rangkaian. Dalam uji kinerja listrik probe ultrasonik, penganalisis impedansi presisi Agilent 4294A (rentang pita uji: 40 Hz hingga 110 MHz; akurasi impedansi dasar 0,08%) digunakan untuk pengujian kinerja listrik. Sesuai dengan kondisi aplikasi yang berbeda, parameter pengujian yang sesuai dipilih. Uji fase impedansi yang biasa digunakan dalam probe ultrasonik diambil sebagai contoh. Operasi pengujian spesifiknya adalah sebagai berikut:

(1) Penganalisis impedansi dipanaskan terlebih dahulu dan menginisialisasi parameter pengukuran;
(2) Menentukan probe uji terhubung dengan benar ke port uji;
(3) Dalam modul pengujian, memilih parameter pengujian seperti Ze;
(4) Tentukan rentang frekuensi sapuan sesuai dengan frekuensi probe, dan amati perubahan fase impedansi dalam rentang frekuensi sapuan secara real time;
(5) Simpan data untuk diproses selanjutnya.