Meting van gefocusseerd ultrasoon geluidsveld met hoge intensiteit

Sonoluminescentie verwijst naar een zwakke emissie van licht die gepaard gaat met cavitatie in een vloeistof. De verdeling van het cavitatieveld kan worden begrepen door rechtstreeks met het blote oog te observeren of door het substraat te sensibiliseren. De sonoluminescentie-intensiteit van het cavitatieveld kan ook worden gemeten met behulp van een fotovermenigvuldigingsbuis. Het principe van Er wordt een HIFU-piëzokeramische transducerverbetering voorgesteld. In de alkalische oplossing wordt de oxidatie van het cavitatieveld gegenereerd door ultrageluid met hoog vermogen gebruikt om het chemische luminescentiemiddel luminolverbeteringsspectrum te verkrijgen, en de emissiegolflengte ervan valt voornamelijk in het zichtbare lichtbereik van 400-700 nm. Tussen het lichtblauwe kan de kleurenfilm worden gebruikt voor fotografische beeldvorming. Tijdens de compressiefase van de akoestische cyclus produceert het instorten en scheuren van de cavitatiebel kleinere bellen die regelmatig pulseren gedurende meerdere geluidscycli, convergeren naar een bolvorm en zich naar het drukdal verplaatsen. Het wordt beschreven door een wiskundig model en kan direct worden waargenomen door middel van beeldvorming. Het bovenstaande fenomeen werd gesimuleerd en geëxperimenteerd met een akoestische reactor van 28 kHz. De consistentie tussen de beeldvormingsmethode en de theoretische simulatie werd bewezen en de vorm van het geluidsveld en de geluidsintensiteit werden visueel beschreven.

Bij de lasermethode wordt gebruik gemaakt van een laser om nauwkeurig de trilling van een object te meten. Omdat de trillingssnelheid van het waterige medium gerelateerd is aan de geluidsdruk, is de geluidsdruk van HIFU keramische transducer in het water kan worden gemeten door het lasertrillingsmeetapparaat. Omdat de laserstraal kan worden gefocusseerd tot in de orde van micrometers, kan meting met behulp van een laser een relatief hoge ruimtelijke resolutie bereiken. Door de laserstraal te scannen kan een zeer fijne ruimtelijke verdeling van het ultrasone veldgeluid worden verkregen, en kan de axiale geluidspositieverdeling van de zendende transducer worden aangepast door het meetapparaat, en kan ook de axiale geluidsdrukverdeling van de zendende transducer worden verkregen. Met deze methode werden metingen verricht van het geluidsveld van de gefocusseerde ultrasone transducer, en er werden bevredigende resultaten verkregen. Vanwege de complexiteit van het HIFU-geluidsveld bestaat er geen volledig ideale methode om het HIFU-geluidsveld volledig te detecteren. Het verbeterde stralingsbalanssysteem en de hydrofoon zijn succesvol toegepast bij het meten van HIFU-velden, met een geluidsintensiteit van 5 kW/cm2 en een geluidsvermogen van 500 W. Akoestisch Gefocusseerd ultrageluid met hoge intensiteit, geluidsvermogen en geluidsveldkarakteristieken worden gemeten volgens de nationale norm. Deze standaard heeft de IEC-beurs doorstaan ​​en wordt wijd verspreid in het buitenland. Het laat zien dat China de voorhoede van de wereld heeft bereikt op het gebied van HIFU-geluidsveldmeting en standaardisatieonderzoek. 

De geluidsveldgeluidsdruk met hoge intensiteit (HIFU) is over het algemeen meer dan 20 MPa, de negatieve druk kan hoger zijn dan 10 MPa, vergezeld van sterke niet-lineaire effecten, cavitatie en geluidsstroom, die de nauwkeurigheid van het meetapparaat en de stabiliteit sterk beïnvloeden, of het nu gaat om stralingsmethode, hydrofoonmeting of vezelmeting, waarbij rekening moet worden gehouden met het vermogen van het lagerapparaat om het HIFU-geluidsveld en de meting te weerstaan. En de temperatuurstijging veroorzaakt door het HIFU-geluidsveld in een oogwenk zal ook hebben een grote invloed op de gevoeligheid van het meetapparaat, zoals de sensor, wat meetafwijkingen veroorzaakt, en er is waarschijnlijk een interactie tussen temperatuur en geluidsdruk. Als glasvezel wordt gebruikt, zullen temperatuur en geluidsdruk veranderingen in de vorm en brekingsindex van de vezel veroorzaken. Daarom is het ook een groot probleem bij HIFU-geluidsvelddetectie hoe de interactie tussen temperatuur en geluidsdruk effectief gescheiden kan worden. Bij HIFU-geluidsveldmetingen wordt cavitatie van piëzo-keramiek is ook een van de factoren die de meetnauwkeurigheid beperken. Wanneer de geluidsdruk de cavitatiedrempel overschrijdt, zullen de extreem hoge druk, hogesnelheidsstraal en schokgolf gegenereerd door de cavitatiebel het meetapparaat beïnvloeden. Het ontgaste water verlicht de invloed van cavitatie op het meetapparaat tot op zekere hoogte, maar wanneer het vermogen tot op zekere hoogte wordt verhoogd, zal er een grote hoeveelheid cavitatiebellen worden gevormd in het meetmedium (ontgast water), wat zal resulteren in een groter meetapparaat en het resultaat. Kortom, de detectie van het HIFU-geluidsveld is nog steeds een van de knelpunten die de ontwikkeling van HIFU-technologie beperken. De veilige en effectieve meting ervan hangt af van de onderzoeksvoortgang op het gebied van cavitatie en niet-lineaire voortplanting, en hangt ook af van de optische vezel, de sensortechnologie en de materialen ervan.