Structura matrice din ceramica piezo HIFU

În această secțiune, am proiectat un Matrice de tratament piezo-ceramică HIFU cu 125 de canale și structura coloanei matrice a fost simulată prin câmpul sonor, iar analiza teoretică a matricei a fost continuă cu semnalul de excitație la frecvența de 2MHz. rezultatul focalizării într-un singur punct sub semnalul șirului arată că matricea poate realiza focalizarea cu deviație într-un singur punct, intervalul maxim de deviere este de 12 mm3, punctul focal al focalizării fizice unice este de 1,5 și 7,5 mm3. În plus, am proiectat, de asemenea, o soluție de producție pentru structura pachetului sondei și am construit structura pachetului corespunzătoare și stația de nivel de producție. Conținutul programului este de a fixa elementele matricei prin fixare mecanică și de a utiliza tehnologia de prototipare rapidă 3D. Prin tehnologia CNC, galvanizare și metode de prelucrare cu strunguri semi-automate pentru structuri complexe și precizie dimensională ridicată. Procesul de fabricație a structurii matricei de Traductorul piezo HIFU este utilizarea unei combinații de programare openscad și MATLAB pentru a construi o platformă de proiectare pentru structura pachetului. Valoarea platformei constă în tratarea ulterioară a sondei HIFU. Dezvoltarea oferă o metodă de producție rapidă, ieftină și operativă.

După testul de performanță al sondei terapeutice cu 125 de elemente, după Sonda piezoelectrică HIFU de tratament piezoelectrică este fabricată, performanța sa trebuie testată pentru a evalua performanța. Metodele de măsurare pe care le folosim testul de performanță electrică și testul de performanță acustică. În testul de performanță electrică, frecvența de rezonanță a sondei are valoare de impedanță, frecvența anti-rezonanță și alți parametri pot fi observați pentru a observa consistența electrică dintre elementele matricei și pentru a oferi dovezi puternice pentru impedanța electrică ulterioară. În testul de performanță acustică, pot fi determinate caracteristicile câmpului sonor, cum ar fi frecvența optimă de lucru, distanța focală și efectul de deviere al sondei. Vibratorul piezoelectric este conectat la circuit și se modifică frecvența semnalului sursei de excitație. Curba modulului de impedanță al vibratorului piezoelectric în funcție de frecvență este cea prezentată în figura din dreapta. Conform teoriei rezonanței, vibratorul piezoelectric are o frecvență în care tensiunea semnalului și curentul sunt în faza în apropierea ghearei frecvenței impedanței minime. Această frecvență este frecvența de rezonanță a vibratorului piezoelectric. În mod similar, în vecinătatea frecvenței de impedanță maximă, există frecvența la care tensiunea semnalului este opusă fazei curente, care este frecvența de rezonanță a Senzor de vibrații piezo HIFU.

Caracteristicile electrice ale vibratorului piezoelectric la rezonanță pot fi echivalente cu bucla serie-paralelă LC prezentată în figură, iar expresia de impedanță echivalentă a vibratorului piezoelectric este măsurarea impedanței sondei, analizorul de impedanță este un dispozitiv puternic pentru proiectarea componentelor electronice și măsurarea impedanței echivalente a circuitului. În testul de performanță electrică a sondei cu ultrasunete, pentru testarea performanței electrice a fost utilizat analizorul de impedanță de precizie Agilent 4294A (gamă de bandă de testare: 40 Hz până la 110 MHz; acuratețea impedanței de bază de 0,08%). În funcție de diferite condiții de aplicare, sunt selectați parametrii de testare corespunzători. Testul de fază de impedanță utilizat în mod obișnuit în sondele cu ultrasunete este luat ca exemplu. Operațiile specifice de testare sunt următoarele:

(1) Analizorul de impedanță este preîncălzit și inițializează parametrii de măsurare;
(2) Determinarea că sonda de testare este conectată corect la portul de testare;
(3) În modulul de testare, selectarea parametrilor de testare, cum ar fi un Ze;
(4) Determinați intervalul de frecvență de baleiaj în funcție de frecvența sondei și observați schimbarea de fază a impedanței în intervalul de frecvență de baleiaj în timp real;
(5) Salvați datele pentru prelucrare ulterioară.