Вимірювання сфокусованого ультразвукового поля високої інтенсивності

Сонолюмінесценція відноситься до слабкого випромінювання світла, яке супроводжується кавітацією в рідині. Розподіл кавітаційного поля можна зрозуміти, безпосередньо спостерігаючи неозброєним оком або сенсибілізуючи підкладку. Інтенсивність сонолюмінесценції поля кавітації також можна виміряти методом фотоелектронного помножувача. Принцип п’єзокерамічного перетворювача HIFU . Запропоновано покращення У лужному розчині окислення кавітаційного поля, створюваного ультразвуком високої потужності, використовується для отримання спектру посилення люмінолу хімічного агента люмінесценції, і його довжина хвилі випромінювання в основному потрапляє в діапазон видимого світла 400-700 нм. Між світло-блакитним, кольорову плівку можна використовувати для фотографування зображень. Під час фази стиснення акустичного циклу колапс і розрив кавітаційної бульбашки створює менші бульбашки, які регулярно пульсують протягом кількох звукових циклів, зближуються до сферичної форми та рухаються до долини тиску. Він описується математичною моделлю і може спостерігатися безпосередньо за допомогою зображень. Вищевказане явище було змодельовано та експериментовано з акустичним реактором 28 кГц. Була доведена узгодженість між методом візуалізації та теоретичним моделюванням, а форма звукового поля та інтенсивність звуку були візуально описані.

Лазерний метод використовує лазер для точного вимірювання вібрації об’єкта. Оскільки вібраційна швидкість водного середовища пов’язана зі звуковим тиском, звуковий тиск Керамічний перетворювач HIFU у воді можна виміряти за допомогою лазерного вимірювального пристрою вібрації. Оскільки лазерний промінь можна сфокусувати до мікрометрів, вимірювання за допомогою лазера може досягти відносно високої просторової роздільної здатності. Шляхом сканування лазерного променя можна отримати дуже точний просторовий розподіл звуку ультразвукового поля, а осьовий розподіл положення звуку передавального перетворювача можна відрегулювати за допомогою вимірювального пристрою, а також можна отримати осьовий розподіл звукового тиску передавального перетворювача. Виконайте вимірювання звукового поля сфокусованого ультразвукового перетворювача, вимірювали цим методом, і були отримані задовільні результати. Через складність звукового поля HIFU не було абсолютно ідеального методу для повного виявлення звукового поля HIFU. Покращена система радіаційного балансу та гідрофон були успішно застосовані для вимірювання полів HIFU з інтенсивністю звуку 5 кВт/см2 та звуковою потужністю 500 Вт. Звукова потужність високої інтенсивності сфокусованого ультразвуку та характеристики звукового поля вимірюються національним стандартом. Цей стандарт пройшов обмін IEC і широко поширений за кордоном. Це показує, що Китай вийшов на перше місце у світі в галузі вимірювання звукового поля HIFU та досліджень стандартизації. 

Звуковий тиск звукового поля високоінтенсивного сфокусованого ультразвуку (HIFU) зазвичай перевищує 20 МПа, негативний тиск може перевищувати 10 МПа, що супроводжується сильними нелінійними ефектами, кавітацією та звуковим потоком, що значно впливає на точність вимірювального пристрою та стабільність, незалежно від того, чи це метод випромінювання, вимірювання гідрофоном або вимірювання волокна, яке має враховувати здатність несучого пристрою витримувати звукове поле HIFU та вимірювання. Підвищення температури, спричинене звуковим полем HIFU, миттєво матиме великий вплив на чутливість вимірювального пристрою, наприклад датчика, що спричиняє відхилення вимірювання, і, ймовірно, це матиме взаємодію температури та звукового тиску. Якщо використовується волоконна оптика, температура та звуковий тиск призведуть до зміни форми та показника заломлення волокна. Таким чином, як ефективно розділити взаємодію між температурою та звуковим тиском, також є основною проблемою при виявленні звукового поля HIFU. У HIFU вимірювання звукового поля, кавітація п'єзокераміка також є одним із факторів, що обмежують його точність вимірювання. Коли звуковий тиск перевищує поріг кавітації, надзвичайно високий тиск, високошвидкісний струмінь і ударна хвиля, створювані кавітаційною бульбашкою, впливатимуть на вимірювальний пристрій. Дегазована вода певною мірою зменшує вплив кавітації на вимірювальний пристрій, але коли потужність збільшується до певної міри, у вимірювальному середовищі утворюється велика кількість кавітаційних бульбашок (дегазована). води), що призведе до більшого вимірювального пристрою та результату. Коротше кажучи, виявлення звукового поля HIFU все ще залишається одним із вузьких місць, які обмежують розвиток технології HIFU. Його безпечне та ефективне вимірювання залежить від прогресу дослідження кавітації та нелінійного розповсюдження, а також залежить від оптичного волокна, сенсорної технології та його матеріалів.