Pengesanan medan bunyi piezo HIFU ultrasound tertumpu intensiti tinggi

Pertama, tekanan bunyi Transduser seramik HIFU sangat besar. Apabila tekanan bunyi melebihi ambang peronggaan, peronggaan berlaku dalam medium pengukuran . Pada masa ini, tempatan menawarkan tekanan yang sangat tinggi dan jet berkelajuan tinggi yang dihasilkan oleh letupan gelembung peronggaan. Gelombang kejutan akan merosakkan sensor; kedua, keamatan bunyi sangat tinggi, keamatan bunyi minimum tidak kurang daripada 1000W/cm2, yang mudah menyebabkan suhu alat pengukur meningkat. Apabila suhu bahan piezo sensitif meningkat kepada suhu curie, kepekaan sensor menurun secara mendadak. ketiga, jika fasa getaran setiap titik permukaan pancaran transduser tidak seragam, keamatan bunyi pada fokus tidak semestinya berkadar dengan kuasa dua tekanan bunyi; keempat, jika gelombang bunyi yang dipancarkan mencapai julat gelombang amplitud terhingga, proses perambatan adalah mudah. 

Harmonik tak linear dijana dan ketepuan bunyi berlaku. Semua menyukarkan pengukuran. Terdapat tiga aspek utama: Pertama, julat dinamik medan bunyi HIFU adalah sangat besar, dan keamatan bunyi pada fokus jauh lebih tinggi daripada pada titik bukan fokus, dan perubahan nilai adalah tiga atau empat urutan magnitud; kedua, di bawah keadaan keamatan bunyi yang tinggi, Faktor tak linear seperti peronggaan mempunyai pengaruh yang besar terhadap pengukuran. Ketiga, pengukuran halus bagi kawasan fokus akustik memerlukan resolusi spatial tinggi bagi peranti pengukur dan sensor. Oleh itu, keperluan reka bentuk peranti pengukur adalah tinggi. Menerangkan parameter dengan tepat Medan bunyi transduser seramik HIFU 4Mhz di bawah tekanan bunyi tinggi telah menjadi isu penting dalam pembangunan teknologi HIFU. Parameter utama yang menerangkan medan bunyi HIFU ialah kuasa bunyi, keamatan bunyi, tekanan bunyi dan panjang fokus bunyi. Pengesanan medan bunyi HIFU belum lagi menjadi kaedah yang ideal sepenuhnya. Setiap kaedah menggunakan satu aspek medan bunyi HIFU untuk mengesan satu atau beberapa parameter medan bunyi. Pada masa ini, kaedah tekanan sinaran, kaedah pengukuran hidrofon, pemeriksaan gentian dan pengesanan optik adalah kaedah pengesanan utama medan bunyi HIFU.

Kaedah biasa untuk pengesanan medan bunyi HIFU:

Kaedah sinaran untuk pengesanan daya sinaran ialah kaedah pengukuran yang mantap yang memfokuskan pada mengukur kuasa ultrasonik satah dalam cecair. Pada tahun 1987, di bawah keadaan akustik geometri,seramik piezo untuk HIFU adalah had frekuensi tinggi tanpa pembelauan dan kearah arah medan jauh sebagai fungsi segi empat tepat, formula untuk mengira daya sinaran adalah dalam medan bunyi ultrasonik terfokus telah diperolehi, sisihan pada 30° adalah kurang daripada 0.8%. Pada tahun 1998, yang menggunakan kaedah akustik geometri untuk memperoleh formula umum daya sinaran ultrasound tertumpu pada sasaran ujian, ia dibincangkan daya sinaran pada jumlah sasaran pantulan dan jumlah sasaran penyerapan, dan menjalankan pengesahan eksperimen. Sisihan antara hasil pengukuran kuasa ultrasonik 1.6MHz dan kaedah kalorimetrik tidak melebihi 3%. Pada tahun 2005, Shaw dari Makmal Fizikal Kebangsaan United Kingdom menggunakan kamiran dan eksperimen untuk mengesahkan kesahihan formula am. Keputusannya agak konsisten. Menggunakan kaedah lajur air berasaskan sinaran (air mengukur tekanan sinaran akustik atau ketumpatan tenaga akustik titik pengukur), keamatan medan bunyi voltan kuasa anod seramik piezo untuk litar pemanduan mesin laser dari 200V hingga 2600V diukur. 

Ia menunjukkan bahawa kaedah lajur air boleh meningkatkan julat pengukuran medan bunyi kepada 2000W/cm2, tetapi apabila voltan meningkat ke tahap tertentu (2600V), kuasa bunyi terlalu besar, dan kumpulan gelembung peronggaan yang jelas akan dihasilkan di dalam air, dan medan bunyi terganggu untuk menjadikan kuasa bunyi pengukur jelas. Tidak stabil menunjukkan arah aliran tepu. China telah melepasi piawaian kebangsaan akustik intensiti tinggi tertumpu kuasa bunyi ultrasound dan ukuran ciri medan bunyi. Piawaian industri sistem rawatan ultrabunyi berintensiti tinggi (HIFU) adalah idea asas untuk memfokuskan ciri ultrasound dan pengukuran kuasa ultrasonik. Kaedah Kristal piezo HIFU menggunakan kaedah pengimbasan tiga dimensi hidrofon untuk mencari kedudukan tekanan bunyi, mengimbas dan mengukur medan bunyi fokus, dan mengira parameter geometri titik fokus, dan kemudian mengukur secara langsung tekanan bunyi pada kuasa penuh pada fokus untuk memperoleh keamatan bunyi maksimum. Kaedah hidrofon dan sinaran disyorkan untuk standard.