Misura del campo sonoro degli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità

La sonoluminescenza si riferisce ad una debole emissione di luce accompagnata da cavitazione in un liquido. La distribuzione del campo di cavitazione può essere compresa osservando direttamente ad occhio nudo o sensibilizzando il substrato. L'intensità della sonoluminescenza del campo di cavitazione può essere misurata anche con il metodo del tubo fotomoltiplicatore. Il principio di del trasduttore piezoceramico HIFU . Viene proposto il miglioramento Nella soluzione alcalina, l'ossidazione del campo di cavitazione generato dagli ultrasuoni ad alta potenza viene utilizzata per ottenere lo spettro di potenziamento del luminolo dell'agente di luminescenza chimica e la sua lunghezza d'onda di emissione rientra principalmente nell'intervallo della luce visibile di 400-700 nm. Tra l'azzurro, la pellicola a colori può essere utilizzata per l'imaging fotografico. Durante la fase di compressione del ciclo acustico, il collasso e la rottura della bolla di cavitazione produce bolle più piccole che pulsano regolarmente su più cicli sonori, convergono in una forma sferica e si spostano nella valle di pressione. È descritto da un modello matematico e può essere osservato direttamente mediante imaging. Il fenomeno sopra descritto è stato simulato e sperimentato con un reattore acustico a 28 kHz. È stata dimostrata la coerenza tra il metodo di imaging e la simulazione teorica e sono state descritte visivamente la forma del campo sonoro e l'intensità del suono.

Il metodo laser utilizza un laser per misurare con precisione la vibrazione di un oggetto. Poiché la velocità di vibrazione del mezzo acquoso è correlata alla pressione sonora, la pressione sonora di Il trasduttore ceramico HIFU nell'acqua può essere misurato dal dispositivo di misurazione delle vibrazioni laser. Poiché il raggio laser può essere focalizzato nell'ordine dei micrometri, la misurazione tramite laser può raggiungere una risoluzione spaziale relativamente elevata. Scansionando il raggio laser, è possibile ottenere una distribuzione spaziale molto fine del suono del campo ultrasonico e la distribuzione assiale della posizione del suono del trasduttore trasmittente può essere regolata dal dispositivo di misurazione e può anche essere ottenuta la distribuzione assiale della pressione sonora del trasduttore trasmittente. Con questo metodo è stata effettuata la misurazione del campo sonoro del trasduttore ultrasonico focalizzato e sono stati ottenuti risultati soddisfacenti. A causa della complessità del campo sonoro HIFU, non esiste un metodo completamente ideale per rilevare completamente il campo sonoro HIFU. Il sistema di bilancio di radiazione migliorato e l'idrofono sono stati applicati con successo alla misurazione dei campi HIFU, con un'intensità sonora di 5 kW/cm2 e una potenza sonora di 500 W. La potenza sonora degli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità e le caratteristiche del campo sonoro sono misurate secondo lo standard nazionale. Questo standard ha superato lo scambio IEC ed è ampiamente diffuso all'estero. Dimostra che la Cina ha raggiunto l’avanguardia nel mondo nella misurazione del campo sonoro HIFU e nella ricerca sulla standardizzazione. 

La pressione sonora del campo sonoro degli ultrasuoni focalizzati ad alta intensità (HIFU) è generalmente superiore a 20 MPa, la pressione negativa può superare 10 MPa, accompagnata da forti effetti non lineari, cavitazione e flusso sonoro, che influenzano notevolmente la precisione del dispositivo di misurazione e la stabilità, sia che si tratti di metodo di radiazione, misurazione di idrofono o misurazione di fibre, che deve considerare la capacità del dispositivo di supporto di resistere al campo sonoro HIFU e alla misurazione. Anche l'aumento di temperatura causato dal campo sonoro HIFU in un istante avrà una grande influenza sulla sensibilità del dispositivo di misurazione come il sensore, che causa la deviazione della misurazione, ed è probabile che vi sia un'interazione tra temperatura e pressione sonora. Se si utilizza la fibra ottica, la temperatura e la pressione sonora causeranno cambiamenti nella forma e nell'indice di rifrazione della fibra. Pertanto, anche come separare efficacemente l'interazione tra temperatura e pressione sonora è un grosso problema nel rilevamento del campo sonoro HIFU. Nella misurazione del campo sonoro HIFU, la cavitazione di la ceramica piezoelettrica è anche uno dei fattori che limitano la precisione della misurazione. Quando la pressione sonora supera la soglia di cavitazione, la pressione estremamente elevata, il getto ad alta velocità e l'onda d'urto generati dalla bolla di cavitazione influenzeranno il dispositivo di misurazione. L'acqua degasata allevia in una certa misura l'influenza della cavitazione sul dispositivo di misurazione, ma quando la potenza viene aumentata in una certa misura, si formerà una grande quantità di bolle di cavitazione nel mezzo di misurazione (acqua degasata), che si tradurrà in un dispositivo di misurazione più grande e il risultato. In breve, il rilevamento del campo sonoro HIFU è ancora uno dei colli di bottiglia che limitano lo sviluppo della tecnologia HIFU. La sua misurazione sicura ed efficace dipende dai progressi della ricerca sulla cavitazione e sulla propagazione non lineare e dipende anche dalla fibra ottica, dalla tecnologia dei sensori e dai suoi materiali.