Фокусирани ултразвукови полета
Фокусираните полетаимат четири основни характеристики: 1. Ширината на полето се определя от същия ъгъл на отклонение на лъча, както в далечното поле на нефокусиращия преобразувател. 2. Стесняването на полето се получава само в областта, където е било близкото поле преди фокусирането. Далечното поле не може да се фокусира.
3. Ширината на полето при и зад фокуса е обратно пропорционална на диаметъра на трансдюсера. 4. Интензитетът на полето намалява доста бързо с разстоянието от фокусната област. Следователно обхватът на фокусираното поле е ограничен. Широчината на лъча във фокусната точка на трансдюсера или в далечното поле се определя като: W=ahZ/D, където h е преобладаващата дължина на вълната на предаваната акустична енергия; Z е аксиалното разстояние от преобразувателя; D е ширината на преобразувателя (диаметър за кръгъл преобразувател); a е константа в зависимост от геометричната форма на преобразувателя. За преобразуватели с кръгло напречно сечение или бутални преобразуватели a=1,22, за правоъгълни преобразуватели a=1,0.
Фокусиранетосе извършва с помощта на пластмасови лещи или елементи с фазово изместване. Пластмасовите лещи са сравнително евтини и дават добри резултати. Те се получават с помощта на оптична система, разработена от Schlieren, която прави ултразвуковите вълни видими. При силно фокусиране полето е концентрирано във фокуса и не се разпространява надалеч.
Напротив, при слабофокусиранена ултразвуков преобразувател със същия диаметър, близкото поле се простира на доста значително разстояние. Фокусирането на ултразвуков лъч в електронна система за фазово изместване се постига чрез комбинация от сферични и линейни пространствено-времеви връзки на импулси, подавани към преобразувателите.
В резултат на таковаелектроннаобработкана сигнали, ултразвуковото поле се фокусира на дадено разстояние и се разпространява под определен азимутен ъгъл. Системите за фокусиране, включително пластмасови лещи или елементи за изместване на фазата, са намерили своето широко приложение в различни диагностични ултразвукови устройства за медицински цели.
Използването нафокусиращипреобразуватели в хирургично, физиотерапевтично и диагностично ултразвуково оборудване ви позволява да концентрирате ултразвуковото поле в строго определена област от биологични тъкани и: да получите желания положителен ефект.
В диагностичните устройствафокусиранетона акустичния лъч помага да се намали съотношението сигнал/шум и да се увеличи разделителната способност. Например, използването на прекардинален ултразвуков детектор на газови микромехурчета: в човешка кръв по време на декомпресия, оборудван с пиезокристална система за фокусиране, прави възможно елиминирането на шумови сигнали, отразени от биологични структури, които се намират извън фокуса на акустичното поле.