Mätning av högintensivt fokuserat ultraljudsljudfält

Sonoluminescens hänvisar till en svag emission av ljus som åtföljs av kavitation i en vätska. Fördelningen av kavitationsfältet kan förstås genom att direkt observera med blotta ögat eller genom att sensibilisera substratet. Kavitationsfältets sonoluminescensintensitet kan också mätas med metoden för fotomultiplikatorrör. Principen om HIFU piezokeramiska transduktorförbättringar föreslås. I den alkaliska lösningen används oxidationen av kavitationsfältet som genereras av ultraljud med hög effekt för att erhålla det kemiska luminescensmedlet luminolförbättringsspektrum, och dess emissionsvåglängd faller huvudsakligen inom det synliga ljusområdet 400-700 nm. Mellan den ljusblå kan färgfilmen användas för fotografisk avbildning. Under kompressionsfasen av den akustiska cykeln producerar kavitationsbubblans kollaps och bristning mindre bubblor som pulserar regelbundet under flera ljudcykler, konvergerar till en sfärisk form och flyttar till tryckdalen. Det beskrivs av en matematisk modell och kan observeras direkt genom bildbehandling. Ovanstående fenomen simulerades och experimenterades med en 28 kHz akustisk reaktor. Överensstämmelsen mellan avbildningsmetoden och den teoretiska simuleringen bevisades, och ljudfältets form och ljudintensitet beskrevs visuellt.

Lasermetoden använder en laser för att noggrant mäta vibrationen hos ett föremål. Eftersom vibrationshastigheten för det vattenhaltiga mediet är relaterad till ljudtrycket, ljudtrycket av HIFU keramisk givare i vattnet kan mätas med laservibrationsmätanordningen. Eftersom laserstrålen kan fokuseras i storleksordningen mikrometer, kan mätning med laser uppnå en relativt hög rumslig upplösning. Genom att skanna laserstrålen kan en mycket fin rumslig fördelning av ultraljudsfältsljudet erhållas och den sändande givarens axiella ljudpositionsfördelning kan justeras av mätanordningen, och den sändande givarens axiella ljudtrycksfördelning kan också erhållas. Gör mätningar av ljudfältet för den fokuserade ultraljudsgivaren mättes med denna metod, och tillfredsställande resultat erhölls. På grund av HIFU-ljudfältets komplexitet har det inte funnits en helt idealisk metod för att helt detektera HIFU-ljudfältet. Det förbättrade strålningsbalanssystemet och hydrofonen har framgångsrikt använts för mätning av HIFU-fält, med en ljudintensitet på 5 kW/cm2 och en ljudeffekt på 500 W. Akustisk högintensitetsfokuserad ultraljudsljudstyrka och ljudfältsegenskaper mäts av den nationella standarden. Denna standard har passerat IEC-börsen och är mycket spridd utomlands. Det visar att Kina har nått framkanten i världen inom HIFU-ljudfältsmätning och standardiseringsforskning. 

Högintensivt fokuserat ultraljud (HIFU) ljudfältsljudtryck är i allmänhet mer än 20MPa, negativt tryck kan överstiga 10MPa, åtföljt av starka olinjära effekter, kavitation och ljudflöde, vilket i hög grad påverkar mätanordningens noggrannhet och stabilitet, oavsett om det är strålningsmetod, hydrofonmätning eller fibermätning, som måste beakta FU:s ljudfält och vilken enhet som måste överväga ljudfältet. mätning .Och temperaturökningen som orsakas av HIFU-ljudfältet på ett ögonblick kommer också att ha stor inverkan på känsligheten hos mätanordningen såsom sensorn, vilket orsakar mätavvikelser, och det kommer sannolikt att ha en interaktion mellan temperatur och ljudtryck. Om fiberoptik används kommer temperatur och ljudtryck att orsaka förändringar i fiberns form och brytningsindex. Därför är hur man effektivt kan separera interaktionen mellan temperatur och ljudtryck också en stor fråga vid HIFU-ljudfältsdetektering. Vid HIFU ljudfältsmätning, kavitation av piezokeramik är också en av faktorerna som begränsar dess mätnoggrannhet. När ljudtrycket överstiger kavitationströskeln kommer det extremt höga trycket, höghastighetsstrålen och stötvågen som genereras av kavitationsbubblan som kommer att påverka mätanordningen. Det avgasade vattnet lindrar inverkan av kavitation på mätanordningen till viss del, men när effekten ökas till en viss utsträckning, en stor mängd kavitationsmedium i en gas kommer att resultera i avgaser i vattnet (avgaser kommer att resultera i avgas). större mätanordning och resultatet. Kort sagt, upptäckten av HIFU-ljudfält är fortfarande en av flaskhalsarna som begränsar utvecklingen av HIFU-teknik. Dess säkra och effektiva mätning beror på forskningens framsteg av kavitation och icke-linjär utbredning, och beror också på den optiska fibern, sensorteknologin och dess material.