超声吸收体物理参数对红外热成像测量高强度聚焦超声声场的影响
发布时间：2022-02-18 11:42
超声吸收体的物理参数对利用水听器和红外热成像技术的高强度聚焦超声（High-Intensity Focused Ultrasound,HIFU）声场测量结果具有重要影响。为了探索超声吸收体的物理参数（密度、声速、衰减系数、热扩散系数、定压比热容）对测量结果的影响规律,本文根据层状模型计算出相同声源功率输出时不同物理参数对应的超声吸收体内部声场和热场,利用有限差分法计算出超声吸收体表面在辐照过程中的温度变化;利用基于水听器和红外热成像技术的聚焦声场测量方法测量出焦域内不同位置上声场特征值（轴线声强和-6 dB声束宽度）,与通过理论计算得到的声源在纯水中声场特征值进行比较,分析了不同物理参数对测量结果的影响。超声吸收体的声、热学参数中除了声速外,其它物理参数的变化引起声场特征值的测量造成最大相对差异率小于15%。因为声波传播速度的改变会导致超声吸收体内部热场分布变化,使测量结果与理论计算值有较大偏差,其中-6 dB声束宽度和轴线声强最大相对差异率为95.37%和69.97%。因此在选择超声吸收体的声、热学参数时应重点关注声波在吸收体内声速的影响。超声吸收体的声学参数与水的声学参数相近时,可...
【文章来源】：声学学报. 2020,45(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
图１超声吸收体的声、热参数改变对－６?ｄＢ声束宽度测量结果的影响（（ａ）焦平面（Ｚ１）上的测量结果对比；??（ｂ）靠近换能器的位置（Ｚ２）上的测量结果对比，其声束轴上的声强为焦平面轴线声强的５０％；?（ｃ）靠近换能器的??
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【参考文献】：
期刊论文
[1]压电瞬态响应在换能器声功率测量中的应用[J]. 曾淼,沈勇,黎付,杨增涛,王华. 声学学报. 2017(01)
[2]光纤水听器测量聚焦换能器声压和温度分布[J]. 赵小策,杨平,祝海江. 北京化工大学学报(自然科学版). 2016(05)
[3]我国超声测量技术和标准化发展的三十年[J]. 寿文德. 声学技术. 2011(01)
[4]液体中高强度聚焦超声场及其测量[J]. 寿文德,夏荣民,段世梅,卜书中. 物理. 2007(10)
[5]大功率超声功率计的研制及高强度聚焦超声肿瘤治疗头功率检测[J]. 霍彦明,齐红,宋文章,王智彪. 声学学报. 2005(02)
[6]高强度聚焦超声终止早孕机声场的辐射力计算与声功率测量[J]. 寿文德,王一抗,钱德初,叶方伟,彭兴礼,童艺,陈迅,王芷龙. 中国超声医学杂志. 2000(08)
[7]聚焦超声的辐射力计算与高强度聚焦超声功率测量实验[J]. 寿文德,王一抗,钱德初,叶方伟,彭兴礼,童艺,陈迅,王芷龙. 声学技术. 1998(04)
博士论文
[1]柱面会聚波声功率测量及动态聚焦声场模型研究[D]. 余立立.上海交通大学 2013
本文编号：3630773
【文章来源】：声学学报. 2020,45(05)北大核心EICSCD
【文章页数】：10 页
【部分图文】：
图１超声吸收体的声、热参数改变对－６?ｄＢ声束宽度测量结果的影响（（ａ）焦平面（Ｚ１）上的测量结果对比；??（ｂ）靠近换能器的位置（Ｚ２）上的测量结果对比，其声束轴上的声强为焦平面轴线声强的５０％；?（ｃ）靠近换能器的??
沈国峰等：超声吸收体物理参数对红外热成像测量高强度聚焦超声声场的影响??７４３??６０．００％??４０．００％??２０．００％??０．００％??－２０．００％??－４０．００％??１００．００％??８０．００％??６０．００％??４０．００％??２０．００％??０．００％??－２０．００％??－４０．００％??－６０．００％??超声吸收体编号??图１超声吸收体的声、热参数改变对－６?ｄＢ声束宽度测量结果的影响（（ａ）焦平面（Ｚ１）上的测量结果对比；??（ｂ）靠近换能器的位置（Ｚ２）上的测量结果对比，其声束轴上的声强为焦平面轴线声强的５０％；?（ｃ）靠近换能器的??位置（Ｚ４）上的测量结果对比，其声束轴上的声强为焦平面轴线声强的２５％；?（ｄ）远离换能器的位置（Ｚ３）上的??測量结果对比，其声束轴上的声强为焦平面轴线声强的５０％；?（ｅ）远离换能器的位置（Ｚ５）上的测量结果对比，其??声束轴上的声强为焦平面轴线声强的２５％；?（ｆ）?Ｚ１？Ｚ５平面上测量结果相对差异率对比）??〇??７〇舉??６０洚??５０？??４０??３０??２０??１０??ｔｏ??Ｉ??Ｚ２??１３?４?５?６??９?１０１１?１２１３?１４１５?１６１７１８１９２０２１２２２３?２４??超声吸收体编号??Ｋ??Ｚ４??Ｉ１：??３?４?５?６??￡??低??激??７０?＾??６０１??５０??４０??３０??２０??１０??０??９?１０?１１１２?１３?１４?１５?１６?１７?１８?１９２０２１２２２３?２４??超声吸收体编号??Ｚ３??１?３?４?５?６??４０．００％??３
沈国峰等：超声吸收体物理参数对红外热成像测量高强度聚焦超声声场的影响??７４５??０?０．０２?０．０４?０．０６?０．０８?０．１０??２?（ｍｍ）??（ａ）归一化的吸收能量Ｑ分布??２７．５，??０．２?０．４?０．６?０．８?１．０?１．２?１．４??时间（ｓ）??（ｂ）表面温升在不同的声波传播速度下的对比??图３焦平面处超声吸收体内??１２?３?４??轴距（ｍｍ）??４０??２?３??轴距（ｍｍ）??２０??２?３??轴距（ｍｍ）??２?３??轴距（ｍｍ）??７０??６０??Ｚ５??２?３?４?５??轴距（ｍｍ）???理论计算??＋超声吸收体１０??—超声吸收体９??＋超声吸收体８??一ｆ超声吸收体７??超声吸收体１??理论计算??超声吸收体１（Ｔ??超声吸收体９??超声吸收体８??超声吸收体７??超声吸收体１??４０??Ｚ４??＼??理论计算??＋超声吸收体１０?＿??＋超声吸收体９??｜?３０??＼＼??＋趙声吸收体８??超声吸收体７?＾??￣＾超声吸收体１??睬?２０??１０??一理论计算??＼?２２???理论计算??趨声吸收体１０??６０??＼＼??ｆ超声吸收体１（Ｔ??＋趙賴收体９??５０??＋趙声吸收体．９??一＊—超声吸收体８??＼＼＼??一＊—超声吸收体８??超声吸收体７??－１?４０??超声吸收体７?－??—＾超声吸收体１??＾?３０??－３－超声吸收体１??ｍｍ?■??攸??２０??１０??＾＊＊＊＊＊＾＾＾１＾＾???５期??９?９?８?８??２?２?
【参考文献】：
期刊论文
[1]压电瞬态响应在换能器声功率测量中的应用[J]. 曾淼,沈勇,黎付,杨增涛,王华. 声学学报. 2017(01)
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[3]我国超声测量技术和标准化发展的三十年[J]. 寿文德. 声学技术. 2011(01)
[4]液体中高强度聚焦超声场及其测量[J]. 寿文德,夏荣民,段世梅,卜书中. 物理. 2007(10)
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[6]高强度聚焦超声终止早孕机声场的辐射力计算与声功率测量[J]. 寿文德,王一抗,钱德初,叶方伟,彭兴礼,童艺,陈迅,王芷龙. 中国超声医学杂志. 2000(08)
[7]聚焦超声的辐射力计算与高强度聚焦超声功率测量实验[J]. 寿文德,王一抗,钱德初,叶方伟,彭兴礼,童艺,陈迅,王芷龙. 声学技术. 1998(04)
博士论文
[1]柱面会聚波声功率测量及动态聚焦声场模型研究[D]. 余立立.上海交通大学 2013
本文编号：3630773
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