Pomiar skupionego pola dźwiękowego ultradźwiękowego o dużym natężeniu

Sonoluminescencja odnosi się do słabej emisji światła, której towarzyszy kawitacja w cieczy. Rozkład pola kawitacyjnego można zrozumieć obserwując bezpośrednio gołym okiem lub uwrażliwiając podłoże. Natężenie sonoluminescencji pola kawitacyjnego można mierzyć także metodą fotopowielacza. Zasada przetwornika piezoceramicznego HIFU . Zaproponowano wzmocnienie W roztworze alkalicznym utlenianie pola kawitacyjnego generowanego przez ultradźwięki o dużej mocy służy do uzyskania widma wzmocnienia chemicznego środka luminescencyjnego luminolu, a długość fali jego emisji mieści się głównie w zakresie światła widzialnego 400-700 nm. W kolorze jasnoniebieskim folia kolorowa może być używana do obrazowania fotograficznego. Podczas fazy kompresji cyklu akustycznego zapadnięcie się i pęknięcie pęcherzyka kawitacyjnego powoduje powstanie mniejszych pęcherzyków, które regularnie pulsują w trakcie wielu cykli dźwiękowych, zbiegają się w kulisty kształt i przemieszczają się do doliny ciśnienia. Jest to opisane za pomocą modelu matematycznego i można je bezpośrednio zaobserwować za pomocą obrazowania. Powyższe zjawisko symulowano i eksperymentowano z reaktorem akustycznym 28 kHz. Wykazano zgodność metody obrazowania z symulacją teoretyczną oraz wizualnie opisano kształt pola dźwiękowego i natężenie dźwięku.

Metoda laserowa wykorzystuje laser do dokładnego pomiaru wibracji obiektu. Ponieważ prędkość drgań ośrodka wodnego jest powiązana z ciśnieniem akustycznym, ciśnienie akustyczne Przetwornik ceramiczny HIFU w wodzie można mierzyć za pomocą laserowego urządzenia do pomiaru drgań. Ponieważ wiązkę lasera można skupić z dokładnością do mikrometrów, pomiar za pomocą lasera pozwala uzyskać stosunkowo wysoką rozdzielczość przestrzenną. Skanując wiązkę lasera, można uzyskać bardzo dokładny rozkład przestrzenny dźwięku pola ultradźwiękowego, a osiowy rozkład położenia dźwięku przetwornika nadawczego można regulować za pomocą urządzenia pomiarowego, a także uzyskać osiowy rozkład ciśnienia akustycznego przetwornika nadawczego. Dokonano pomiarów pola dźwiękowego skupionego przetwornika ultradźwiękowego tą metodą i uzyskano zadowalające wyniki. Ze względu na złożoność pola dźwiękowego HIFU nie istnieje całkowicie idealna metoda pełnego wykrywania pola dźwiękowego HIFU. Ulepszony system bilansu promieniowania i hydrofon zostały z powodzeniem zastosowane do pomiaru pól HIFU o natężeniu dźwięku 5 kW/cm2 i mocy dźwięku 500 W. Akustyka Moc akustyczna skupionych ultradźwięków o dużym natężeniu i charakterystyka pola dźwiękowego są mierzone zgodnie z normą krajową. Norma ta przeszła wymianę IEC i jest szeroko rozpowszechniona za granicą. Pokazuje, że Chiny osiągnęły światową czołówkę w pomiarach pola dźwiękowego HIFU i badaniach standaryzacyjnych. 

Ciśnienie akustyczne pola akustycznego skupionego ultradźwięków o wysokiej intensywności (HIFU) wynosi zazwyczaj ponad 20 MPa, podciśnienie może przekraczać 10 MPa, czemu towarzyszą silne efekty nieliniowe, kawitacja i przepływ dźwięku, które znacznie wpływają na dokładność i stabilność urządzenia pomiarowego, niezależnie od tego, czy jest to metoda radiacyjna, pomiar hydrofonowy czy pomiar włókien, co musi uwzględniać zdolność urządzenia nośnego do wytrzymania pola dźwiękowego HIFU i pomiaru. A wzrost temperatury spowodowany przez pole dźwiękowe HIFU w jednej chwili również będzie miał świetny wpływ wpływ na czułość urządzenia pomiarowego, takiego jak czujnik, co powoduje odchylenie pomiaru i prawdopodobnie ma interakcję temperatury i ciśnienia akustycznego. Jeśli używany jest światłowód, temperatura i ciśnienie akustyczne spowodują zmiany kształtu i współczynnika załamania światła światłowodu. Dlatego też skuteczne oddzielenie interakcji między temperaturą i ciśnieniem akustycznym jest również głównym problemem w detekcji pola dźwiękowego HIFU. W pomiarze pola dźwiękowego HIFU, kawitacja Ceramika piezoelektryczna jest także jednym z czynników ograniczających jej dokładność pomiaru. Kiedy ciśnienie akustyczne przekracza próg kawitacji, niezwykle wysokie ciśnienie, szybki strumień i fala uderzeniowa generowane przez pęcherzyk kawitacyjny, które oddziałują na urządzenie pomiarowe. Odgazowana woda w pewnym stopniu łagodzi wpływ kawitacji na urządzenie pomiarowe, ale gdy moc zostanie zwiększona do pewnego stopnia, w medium pomiarowym (odgazowanej wodzie) utworzy się duża ilość pęcherzyków kawitacyjnych, co spowoduje większe urządzenie pomiarowe i wynik. Krótko mówiąc, wykrywanie pola dźwiękowego HIFU jest w dalszym ciągu jedną z wąskich gardeł ograniczających rozwój technologii HIFU. Jego bezpieczny i skuteczny pomiar zależy od postępu badań kawitacji i propagacji nieliniowej, a także od światłowodu, technologii czujnika i jego materiałów.