高强度脉冲声压波形检测及声场可视化研究
发布时间：2021-10-28 09:50
体外冲击波碎石机（ESWL）是通过聚焦的高强度声场,对结石产生瞬间应力和空化等作用,达到碎石治疗的目的。医用体外冲击波碎石机疗法因其具有非创伤等优点,成为了大多数胆结石、尿路结石、肾结石等结石症患者的首选。检测体外冲击波碎石机的真实声压波形是测量其声场特征的基础。本文针对高强度脉冲声压波形的检测、影响声压波形检测的相关因素、高强度声场及温度场可视化等问题进行了研究,主要工作如下:1、搭建了基于外差式激光干涉仪检测脉冲声场系统,该系统包括硬件装置和软件模块两部分。硬件装置包括:外差干涉激光仪、透声反光薄膜、三自由度机械臂的扫描架及信号采集装置等,主要实现了激光调制信号的采集。软件模块部分包括:硬件装置的扫描控制模块、激光信号解调及降噪模块等。最后进行了系统的测试实验,实验结果验证了该系统的稳定性和可行性,为后续实验奠定了基础。2、基于搭建的实验系统,给出了高强度脉冲声压波形检测的实验结果与分析,并研究了薄膜放置位置及相频响应对声压波形检测的影响。实验结果表明利用本文的方法能够获得平滑的声压波形,并且薄膜位置对声压波形影响较小,而薄膜相频响应对声压波形的形状影响较大。3、探究了声场和温度场...
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２迈克尔逊干涉仪原理图??Ｆｉｇ．２－?２?Ｂａｓｉｃ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ?ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ??
图２－３外差干涉仪基本原理图??Ｆｉｇ．２－?３?Ｂａｓｉｃ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ?ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ．??如图２－?３所示，入射光的频率记作／〇，在激光器内部作为参考光。经过频移的??反射光的频率记作／〇?＋?／；？，光作为电场，两束光分别表示为：??ｅ｛ｔ）?＝?Ｅ０?ｃｏｓ（２＾ｒ?ｆ０ｔ?＋?＜ｐ０）?式（２－８）??ｅ，（０?＝?Ｅｒ?ｃｏｓ（２＾（／０?＋?ｆｍ）ｔ?＋?（ｊ）ｒ）?式（２－９）??８??
３．１引言??本章搭建了基于外差式激光干涉仪的脉冲声压波形检测系统，该系统包括硬件装??置和软件模块两部分。硬件装置部分详细介绍了硬件装置配置和系统搭建过程，最终??实现了整个系统的控制与激光调制信号的数据采集。软件模块部分主要通过ＭＦＣ和??ｍａｔｌａｂ平台实现了硬件装置之间通讯以及信号解调和降噪处理算法。最后通过系列实??验验证了系统的稳定性以及解调算法的可行性。??３．２检测系统的功能组成??测量系统包括：信号驱动部分、接收部分、水槽以及三自由度控制部分、主机以??及相关软件。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声在泌尿系结石治疗中的作用[J]. 熊六林. 中华医学超声杂志(电子版). 2015(06)
[2]改进小波变换的煤岩电磁辐射信号去噪方法[J]. 杨桢,李艳,李鑫,蔡景怡. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2015(03)
[3]Sound field prediction of ultrasonic lithotripsy in water with spheroidal beam equations[J]. 张略,王祥达,刘晓宙,龚秀芬. Chinese Physics B. 2015(01)
[4]利用B型超声影像评价高强度聚焦超声治疗时超声声窗状况的实验研究[J]. 刘朝兴,熊六林,葛辉玉,高献书. 中华医学超声杂志(电子版). 2010(04)
[5]碎石机的技术特点与进展和应用[J]. 张坤毅. 中国医疗设备. 2009(05)
[6]体外冲击波碎石机的发展、临床应用和选购[J]. 李延斌. 中国医疗器械信息. 2007(09)
[7]体外冲击波碎石机的结构组成及其作用机理[J]. 黄翠萍. 医疗设备信息. 2007(08)
[8]体外冲击波碎石机的发展和应用[J]. 刘大伟,李延斌. 医疗装备. 2004(01)
[9]使用激光测振技术校准水听器灵敏度[J]. 王月兵,黄勇军. 声学学报. 2001(01)
[10]ESWL的肾脏损伤及其防护[J]. 方银忠,林宗明. 国外医学.泌尿系统分册. 1999(06)
博士论文
[1]基于水听器空间平均效应修正的高频声场定征方法研究[D]. 邢广振.哈尔滨工业大学 2017
硕士论文
[1]高强度聚焦超声治疗声场和温度场控制方法研究[D]. 廖志远.湖南师范大学 2014
[2]激光外差校准高频水听器及若干影响因素的研究[D]. 邢广振.中国计量科学研究院 2013
[3]激光测振在振动计量中的若干技术问题的研究[D]. 李民.浙江大学 2003
本文编号：3462644
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：78 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２－２迈克尔逊干涉仪原理图??Ｆｉｇ．２－?２?Ｂａｓｉｃ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?Ｍｉｃｈｅｌｓｏｎ?ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ??
图２－３外差干涉仪基本原理图??Ｆｉｇ．２－?３?Ｂａｓｉｃ?ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｈｅｔｅｒｏｄｙｎｅ?ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ．??如图２－?３所示，入射光的频率记作／〇，在激光器内部作为参考光。经过频移的??反射光的频率记作／〇?＋?／；？，光作为电场，两束光分别表示为：??ｅ｛ｔ）?＝?Ｅ０?ｃｏｓ（２＾ｒ?ｆ０ｔ?＋?＜ｐ０）?式（２－８）??ｅ，（０?＝?Ｅｒ?ｃｏｓ（２＾（／０?＋?ｆｍ）ｔ?＋?（ｊ）ｒ）?式（２－９）??８??
３．１引言??本章搭建了基于外差式激光干涉仪的脉冲声压波形检测系统，该系统包括硬件装??置和软件模块两部分。硬件装置部分详细介绍了硬件装置配置和系统搭建过程，最终??实现了整个系统的控制与激光调制信号的数据采集。软件模块部分主要通过ＭＦＣ和??ｍａｔｌａｂ平台实现了硬件装置之间通讯以及信号解调和降噪处理算法。最后通过系列实??验验证了系统的稳定性以及解调算法的可行性。??３．２检测系统的功能组成??测量系统包括：信号驱动部分、接收部分、水槽以及三自由度控制部分、主机以??及相关软件。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]超声在泌尿系结石治疗中的作用[J]. 熊六林. 中华医学超声杂志(电子版). 2015(06)
[2]改进小波变换的煤岩电磁辐射信号去噪方法[J]. 杨桢,李艳,李鑫,蔡景怡. 辽宁工程技术大学学报(自然科学版). 2015(03)
[3]Sound field prediction of ultrasonic lithotripsy in water with spheroidal beam equations[J]. 张略,王祥达,刘晓宙,龚秀芬. Chinese Physics B. 2015(01)
[4]利用B型超声影像评价高强度聚焦超声治疗时超声声窗状况的实验研究[J]. 刘朝兴,熊六林,葛辉玉,高献书. 中华医学超声杂志(电子版). 2010(04)
[5]碎石机的技术特点与进展和应用[J]. 张坤毅. 中国医疗设备. 2009(05)
[6]体外冲击波碎石机的发展、临床应用和选购[J]. 李延斌. 中国医疗器械信息. 2007(09)
[7]体外冲击波碎石机的结构组成及其作用机理[J]. 黄翠萍. 医疗设备信息. 2007(08)
[8]体外冲击波碎石机的发展和应用[J]. 刘大伟,李延斌. 医疗装备. 2004(01)
[9]使用激光测振技术校准水听器灵敏度[J]. 王月兵,黄勇军. 声学学报. 2001(01)
[10]ESWL的肾脏损伤及其防护[J]. 方银忠,林宗明. 国外医学.泌尿系统分册. 1999(06)
博士论文
[1]基于水听器空间平均效应修正的高频声场定征方法研究[D]. 邢广振.哈尔滨工业大学 2017
硕士论文
[1]高强度聚焦超声治疗声场和温度场控制方法研究[D]. 廖志远.湖南师范大学 2014
[2]激光外差校准高频水听器及若干影响因素的研究[D]. 邢广振.中国计量科学研究院 2013
[3]激光测振在振动计量中的若干技术问题的研究[D]. 李民.浙江大学 2003
本文编号：3462644
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