Deteksi medan suara piezo HIFU ultrasonik terfokus intensitas tinggi

Pertama, tekanan suara Transduser keramik HIFU berukuran sangat besar. Ketika tekanan suara melebihi ambang batas kavitasi, terjadi kavitasi pada media pengukuran. Saat ini, jet lokal menawarkan tekanan dan kecepatan tinggi yang sangat tinggi yang dihasilkan oleh ledakan gelembung kavitasi. Gelombang kejut akan merusak sensor; kedua, intensitas suara yang sangat tinggi, intensitas suara minimum tidak kurang dari 1000W/cm2, yang mudah menyebabkan suhu alat pengukur naik. Ketika suhu bahan piezo sensitif naik ke suhu curie, sensitivitas sensor turun tajam. ketiga, jika fase getaran setiap titik pada permukaan pemancar transduser tidak seragam, intensitas bunyi pada fokus belum tentu sebanding dengan kuadrat tekanan bunyi; keempat, jika gelombang suara yang dipancarkan mencapai rentang gelombang amplitudo yang terbatas, maka proses perambatannya mudah. 

Harmonik nonlinier dihasilkan dan saturasi suara terjadi. Semua membuat pengukuran menjadi sulit. Ada tiga aspek utama: Pertama, rentang dinamis bidang suara HIFU sangat besar, dan intensitas suara pada fokus jauh lebih tinggi daripada pada titik non-fokus, dan perubahan nilainya tiga atau empat kali lipat; kedua, dalam kondisi intensitas suara tinggi, faktor nonlinier seperti kavitasi mempunyai pengaruh besar pada pengukuran. Ketiga, pengukuran halus pada wilayah fokus akustik memerlukan resolusi spasial yang tinggi dari alat pengukur dan sensor. Oleh karena itu, persyaratan desain alat pengukur tinggi. Menjelaskan parameter secara akurat Bidang suara transduser keramik HIFU 4Mhz di bawah tekanan suara tinggi telah menjadi isu penting dalam pengembangan teknologi HIFU. Parameter utama yang menggambarkan bidang suara HIFU adalah kekuatan suara, intensitas suara, tekanan suara, dan panjang fokus suara. Deteksi bidang suara HIFU belum menjadi metode yang ideal. Setiap metode menggunakan satu aspek bidang suara HIFU untuk mendeteksi satu atau beberapa parameter bidang suara. Saat ini, metode tekanan radiasi, metode pengukuran hidrofon, inspeksi serat, dan deteksi optik adalah metode deteksi utama bidang suara HIFU.

Metode umum untuk deteksi bidang suara HIFU:

Metode radiasi untuk mendeteksi gaya radiasi adalah metode pengukuran mapan yang berfokus pada pengukuran daya ultrasonik bidang dalam suatu cairan. Pada tahun 1987, di bawah kondisi akustik geometris,keramik piezo untuk HIFU adalah batasan frekuensi tinggi tanpa difraksi dan pengarahan medan jauh sebagai fungsi persegi panjang, rumus untuk menghitung gaya radiasi dalam bidang suara ultrasonik terfokus diturunkan, Penyimpangan pada 30° kurang dari 0,8%. Pada tahun 1998, yang menerapkan metode akustik geometri untuk menurunkan rumus umum gaya radiasi ultrasonik terfokus pada target pengujian, dibahas gaya radiasi pada target pemantulan total dan target serapan total, serta dilakukan verifikasi eksperimental. Penyimpangan antara hasil pengukuran daya ultrasonik 1,6MHz dengan metode kalorimetri tidak lebih dari 3%. Pada tahun 2005, Shaw dari Laboratorium Fisika Nasional Inggris menggunakan integral dan eksperimen untuk memverifikasi validitas rumus umum. Hasilnya cukup konsisten. Dengan menggunakan metode kolom air berbasis radiasi (air mengukur tekanan radiasi akustik atau kepadatan energi akustik titik pengukuran), intensitas medan suara dari tegangan daya anoda keramik piezo untuk sirkuit penggerak mesin laser dari 200V hingga 2600V diukur. 

Disebutkan bahwa metode kolom air dapat meningkatkan rentang pengukuran medan suara hingga 2000W/cm2, tetapi ketika tegangan naik ke tingkat tertentu (2600V), kekuatan suara terlalu besar, dan kelompok gelembung kavitasi yang jelas akan dihasilkan di dalam air, dan medan suara terganggu sehingga pengukuran kekuatan suara menjadi jelas. Tidak stabil menunjukkan tren jenuh. Tiongkok telah melewati standar nasional pengukuran kekuatan suara ultrasonik terfokus intensitas tinggi akustik dan pengukuran karakteristik medan suara. standar industri sistem perawatan ultrasonografi terfokus intensitas tinggi (HIFU) adalah ide dasar pemfokusan karakteristik ultrasonik dan pengukuran daya ultrasonik. Metode Kristal piezo HIFU menggunakan metode pemindaian tiga dimensi hidrofon untuk menemukan posisi tekanan suara, memindai dan mengukur medan suara terfokus, dan menghitung parameter geometris titik fokus, dan kemudian secara langsung mengukur tekanan suara dengan kekuatan penuh pada fokus untuk mendapatkan intensitas suara maksimum. Hidrofon dan metode radiasi direkomendasikan untuk standar ini.