Zasada ogniskowania ultradźwiękowego układu fazowanego

W przypadku wielowymiarowego przetwornika liniowego z elementami układu Zn+1, jeśli wszystkie elementy układu emitują fale dźwiękowe w tym samym czasie, niech wartość ciśnienia akustycznego elementu układu w punkcie F będzie wynosić p: wówczas całkowite ciśnienie akustyczne wartości punktu F będzie wynosić: p

Ponieważ odległości poszczególnych elementów linii do punktu F, w którym mają być skupione w ośrodku, są różne, a prędkość dźwięku w ośrodku jednorodnym jest stała, czas, w którym fale dźwiękowe Ceramika piezoelektryczna HIFU jest emitowana przez odpowiednie elementy układu, które osiągają punkt F również jest inny. W zależności od odległości pomiędzy każdym elementem szyku a punktem F, gdy każdy element szyku przesyła sygnał, dodawane jest pewne opóźnienie, tak że element szyku znajduje się daleko od punktu F, który jako pierwszy przesyła sygnał, a element szyku, który jest bliżej punktu F, emituje sygnał. I kontrolowanie długości każdego z nich Czujnik piezoelektryczny HIFU , dzięki któremu wszystkie sygnały docierają do punktu F w tym samym czasie, można utworzyć skupione pole dźwiękowe. Dzięki takiemu podejściu układ przetworników jest odpowiednikiem przetwornika wklęsłego podczas przesyłania sygnału.

W dziedzinie klinicznego leczenia raka, technologia leczenia skupionymi ultradźwiękami o wysokiej intensywności (HIFU) jako nieinwazyjna technologia termoterapii nowotworów, stosowana w leczeniu guzów wątroby, mięśniaków macicy, raka piersi, raka nerki, raka trzustki i innych głębokich jamy brzusznej, wśród guzów litych. Wielomacierowa sferyczna sonda do leczenia ultrasonograficznego korony to nowy typ sondy do leczenia System piezoelektrycznego przetwornika ceramicznego Hifu , który może elastycznie i szybko realizować skanowanie ostrości za pomocą elektronicznego ustawiania ostrości. Jednakże ten typ sondy ma skomplikowaną konstrukcję i wiele parametrów konstrukcyjnych układu, co utrudnia projektowanie i produkcję. Jak uzyskać wielomacieczową sferyczną sondę do leczenia ultradźwiękowego korony z idealnym efektem ogniskowania, przy niższych kosztach i prostszej metodzie projektowania i produkcji.

W tym temacie zaproponowano nowy typ konstrukcji sondy, w którym wykorzystuje się ograniczoną liczbę foremnych sześciokątów o tym samym kształcie i rozmiarze. Jako element układu sondy, płaska ceramika jest gęsto ułożona na kulistej powierzchni korony, w wyniku czego sonda ultradźwiękowa o wysokiej intensywności jest wytwarzana przy niskich kosztach. Treść pracy obejmuje głównie dwie części. W pierwszej kolejności zbudowano rozwijającą się platformę dla dwuwymiarowych, skupionych sond ultradźwiękowych o dużej intensywności. Platforma obejmuje projekt struktury pola dźwiękowego do obróbki powierzchni korony sferycznej oraz proces produkcji sondy realizowany za pomocą druku 3D i technologii CNC.

Platforma rozwojowa sond ma pewne badania naukowe i zastosowania, zasadniczo spełnia wymagania platformy technicznej projektowanie i rozwój ultradźwiękowej sondy piezoelektrycznej o wysokiej ostrości , która zapewnia prostą platformę do projektowania struktury matrycy sondy do obróbki HIFu oraz zapewnia proste, tanie i szybkie rozwiązanie do produkcji sondy. Wreszcie, dzięki platformie, niniejsza praca rozwija wieloelementową kulę Sonda impedancyjna z przetwornikiem piezoelektrycznym Hifu z elementem matrycowym 125mm, elementem sześciokątnym foremnym o długości boku 2,5mm, częstotliwością rezonansową 2MHz i promieniem krzywizny 60mm. Wyniki pola dźwiękowego w strukturze macierzowej pokazują, że ogniskowa wynosi 1,5xl,5x7,5mm, maksymalny zakres odchylenia w płaszczyźnie ogniskowej wynosi 6mm, a maksymalna odległość odchylenia osiowego wzdłuż kierunku emisji wiązki wynosi 6mm. Ponadto test wydajności sondy wykazał, że minimalna głębokość ogniskowej fizycznego ogniskowania sondy przy wzbudzeniu krótkim impulsem wynosi do 1 x 1 x 3 m.