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の設計パラメータ HIFU ピエゾ セラミックは システムの性能と製造コストに直接影響します。この論文は,実験室の既存のハードウェア基盤に基づいており,球冠超音波アレイモデルに基づいて,プローブパラメータの基本設計を提案した。 (1) 探査機を設計するときは、打ち上げシステムの性能パラメータを考慮する必要があります。 HIFU治療システムの送信モジュールが使用するチャンネル数は128です。 Hifu 圧電セラミック トランスデューサ 、今回設計された超音波アレイ モデルの構造特性と組み合わせると、アレイ素子の共振周波数は非常に重要な設計パラメータです。 HIFU プローブの設計では、プローブの動作周波数は通常 0.5MHz ～ 4MHz です。このプローブの共振周波数として 2MHz を選択しました。
(1) この設計では、クラウン球面 HIFU アレイの曲率半径 R は 60 mm に選択されます。
（２）臨床治療領域のサイズに応じて配列要素の範囲端長を決定する。各焦点深度におけるビーム幅 Hifu 圧電結晶 プローブは FLHM フル ROI として定義されます。ROI は音響ビームの断面内の治療領域のサイズです。臨床要件に従って、この設計でプローブによって治療される喀痰領域のサイズは ROI>10mm に設定されているため、FLHM>10 を上記の式と組み合わせると、<3.2mm を得ることができます。
（３）超音波アレイモデルの球冠におけるパラメータＤｃｅｎｔｅｒおよびＰｚＴＥｄｇｅＬの範囲を決定し、これらの範囲内でアレイ要素の重なりが生じないアレイモデルを確保する。球冠超音波アレイ モデルの場合、R が 60 の場合、アレイ要素が重ならないようにするため、 超音波高集束ピエゾ はすべて1.7PZTEdgeLです。
（４）Ｎ、Ｒ、Ｆの値、ｐＺＴＥｄｇｅＬ＜３．２、Ｄｃｅｎｔｅｒ／ｐＺＴＥｄｇｅＬの値を決定した後、最小値１．７から開始し、全ての１．７、ｐＺＴＥｄｇｅＬ＜３．２の場合におけるアレイの音場特性（最大偏向範囲、焦点距離）を計算する。充填率を求めると、球冠面が最も高く、焦点距離が最も小さく、偏向範囲が最も大きくなります。 DCenter/PzTEdgeL は 0.1 ずつ増加し、上記の計算が続行されます。同じ優れたソリューション 現在の計算結果では超音波高焦点ピエゾ が見つかり、2 つの優れたソリューションが 2 回実行されました。比較のために、最も高い充填率を持つソリューションが最小の焦点領域となり、最大の偏向範囲が選択されます。最適解が見つかるまで反復プロセスを継続します。この設計では、64 アレイのパラメータ情報を異なるアレイ設計パラメータで 64 アレイ構造の音場特性を計算しました。最後に、64 個のアレイの音場情報を比較することにより、最も効果的なアレイ構造の 1 つが、このプローブによって製造されたアレイ モデルとして得られます。具体的な分析方法は次のように表されます。
まず、一点フォーカスモードでの焦点の数と空間位置の設定は、特定の音場計算範囲内のフォーカスに対応します。次に、アレイ構造の最大偏向範囲と各焦点の焦点距離をそれぞれ計算します。大きな偏向範囲と小さな焦点距離の原理により、合理的なアレイ構造のセットが選択されています。その幾何学的構造は、 Hifu 圧電トランスデューサのインピーダンス は図のように表され、アレイ構造の特性パラメータです。理論計算によると、単一点焦点の場合、励起信号が周波数 2MHz の連続正弦波信号である場合、アレイは幾何学的焦点点にあります。焦点距離Aは1.5×7.5mm3です。異なる偏向条件下のアレイについて、焦点面 XOY および xoz における音圧分布のピーク時間。
図からわかるように、偏向プロセスではアレイはあまり変化しませんが、偏向格子の強度は 6 mm で発生します。異なる偏向距離でのアレイの正規化された音場分布は、励起信号が周波数 2MHz、プローブ RFD の最大偏向範囲 = 12mmRFDz の単一点集束モードで次の表によって X 軸に沿って 0 mm (a)、2 mm (b)、4 mm (c)、および 6 mm (d) 偏向されます。 RFD=12Inln=7mmです。一点集光の場合のアレイの音圧の品質評価表です。このうち、表中の１、２、４、５は、それぞれ音場量子化規格のグレード１、グレード２、グレード４、グレードのレベルを示す。ここで、(a) は焦点面 y = 0' (2) で達成される異なる偏向距離の単一点焦点であり、(b) は焦点面 z = 0' (3) の焦点で達成される異なる偏向距離の単一点です。
