超声相控阵聚焦系统的设计及实现

发布时间：2021-10-27 16:57

　　声电调制是基于聚焦超声引起局部区域内微小弹性形变,导致电导率变化。而被测介质的有效快速扫描聚焦是声电调制的基础,是提高图像重建质量的关键,聚焦精度和聚焦参数直接影响最终重建图像的精度。超声相控阵通过控制阵列换能器中各个阵元激励脉冲的时间延迟,改变由各个阵元发射声波到达物体内的某点的相位关系,实现聚焦点和声束方位的变化,实现波束合成。采用阵列结构,免去移动探头的定位扫描机构,使系统更简化,可靠性强,但仍旧具有高分辨率和高信噪比。超声相控阵组合波的波幅会比单个波的波幅高出很多,能够提高超声的聚焦特性,降低声电信号的提取难度。课题主要以超声调制的电阻抗层析成像技术为背景,在针对超声相控阵声束的聚焦特性分析的基础上,搭建了用于声电成像的超声相控阵聚焦系统的硬件平台。具体工作可以归纳为以下几方面:（1）对相控阵声束的聚焦特性分析研究。分析了焦点的几何特征,包括焦点深度和焦斑大小两个指标,各个参数对其的影响,通过优化各个参数提高聚焦扫描的空间分辨率。分析了焦点覆盖的可行性。结果表明焦点覆盖可以优化声束,消除扫描盲区,提高在生物组织聚焦的精确度和准确度。通过声场模型的仿真验证了理论分析结果。（2）对... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

彩色B超探头示意

相控阵超声发射示意图

相控阵三维控制示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]高强度超声聚焦治疗腹膜后淋巴结转移癌[J]. 张涛,刘在照.  现代仪器与医疗. 2013(06)
[2]超声相控阵系统的聚焦特性研究[J]. 孙忠波,强天鹏.  无损检测. 2012(10)
[3]压电换能器匹配电路的设计[J]. 蒋锟林.  电声技术. 2012(09)
[4]高能超声聚焦刀治疗晚期胰腺癌临床观察[J]. 孙祥,甘晓青,王琼.  安徽医药. 2011(09)
[5]基于波束仿真的合成孔径聚焦成像研究[J]. 王海涛,史振,蒋俊,梁斌,甄理,贾晓媛,殷少华.  无损检测. 2011(01)
[6]基于FPGA的超声相控阵相控发射系统的研究[J]. 骆英,王伟,王自平,徐佳.  仪表技术与传感器. 2010(10)
[7]电磁兼容检测与优化[J]. 吴冬燕.  电子测量技术. 2010(03)
[8]超声相控阵技术在车轮轮辋探伤中的应用[J]. 汪春晓,张浩,高晓蓉,王黎,王泽勇.  中国铁路. 2009(05)
[9]超声技术的基石——超声换能器的原理及设计[J]. 林书玉.  物理. 2009(03)
[10]压电换能器静态匹配电路的研究[J]. 郭林伟,林书玉,许龙.  纺织高校基础科学学报. 2008(03)

博士论文
[1]合成孔径聚焦超声成像技术研究[D]. 杜英华.天津大学 2010

硕士论文
[1]超声相控阵检测硬件系统设计[D]. 朱晛.南京航空航天大学 2012
[2]超声相控阵换能器阵列延时电路设计[D]. 侯军辉.西南交通大学 2012
[3]相控阵超声检测关键参数优化研究[D]. 杨平华.大连理工大学 2011
[4]基于FPGA的超声检测系统的研究[D]. 邓志阳.北京化工大学 2010
[5]医用小型全数字B超发射接收电路设计与研究[D]. 罗琛.中国协和医科大学 2008
[6]超声相控阵系统中高精度触发系统研究[D]. 杨斌.中北大学 2007
[7]超声相控阵探伤系统关键技术的研究[D]. 江帆.天津大学 2005



本文编号：3462012