PCD空化測式儀

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更新時間：2024-08-02

簡要描述：PCD空化測式儀,空化通常由外部聲場引起.雖然這些外部字段通常具有非常高聲幅，來自空化事件的聲發射可以是幾個數量級量級更小。因此需要高靈敏度傳感器來測量這些低水平的空化產生的信號。然而，這帶來了一個問題，因為高聲幅驅動聲場可能會使連接到數據采集系統的輸入過載氣穴檢測器。即使系統不過載，解決小問題也會很困難存在大源信號時的空化特征。

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空化通常由外部聲場引起。雖然這些外部字段通常具有非常高聲幅，來自空化事件的聲發射可以是幾個數量級量級更小。因此需要高靈敏度傳感器來測量這些低水平的空化產生的信號。然而，這帶來了一個問題，因為高聲幅驅動聲場可能會使連接到數據采集系統的輸入過載氣穴檢測器。即使系統不過載，解決小問題也會很困難存在大源信號時的空化特征。

對于瞬態源（例如來自醫療碎石機），可以對驅動聲信號進行時間門控來自空化活動的聲學特征。然而對于連續源（例如從高強度聚焦超聲 (HIFU) 或高強度治療性超聲 (HITU) 設備）這時間分離是不可能的。

這個問題的解決方案來自于空化活動產生的典型聲譜。這來自穩定空化的聲發射的特征在于整數處的明確定義的頻譜峰值諧波和次諧波相對于基本氣泡共振頻率。隨著發病慣性空化將產生由坍縮產生的額外寬帶高頻貢獻氣泡。出于這個原因，通常的做法是使用中心頻率至少為 3 倍的PCD空化測式儀，PCD空化壓力探頭高于驅動信號的頻率，高出 5 倍。通過這種方式，您可以使用PCD 的固有頻率響應可濾除大部分驅動信號，但仍對空化事件的聲發射。

更高頻率的另一個優點是 PCD空化測式儀，PCD空化壓力探頭的焦點區域將小于HIFU 來源。如果 PCD 的焦點區域在軸向范圍上大于 HIFU 源，則存在以下風險對發生在前焦區中的空化引起的發射敏感。這很明顯不受歡迎的。很明顯，如果PCD空化壓力探頭不是同軸使用，而是簡單地共焦（即橫向）排列，那么焦點區域重疊不是問題。

其他成像方式如 MRI 和 CT 是越來越多地與臨床 HIFU 結合使用系統來獲取額外的數據。通常這種其他方式用于提供有關 HIFU 的反饋治療。在這些情況下，這樣做可能是有利的能夠將成像數據與聲學數據相關聯來自PCD空化壓力探頭的排放數據。

的空化活動將發生在源的焦點區域內（以粉紅色區域顯示）在圖 2) 中，而 PCD 僅對其聚焦區域內的聲發射敏感（在圖中以藍色顯示）。共焦排列的優點是只有很小的兩個焦點區域的重疊區域。因此，可以將空化活動映射為通過在 HIFU 換能器的軸方向上平移 PCD 來確定與換能器的距離。然而，這種安排會導致一些測量復雜性，因為 PCD 和傳感器都必須對齊，以便它們的焦點區域重疊。這通常通過臨時放置球面反射器來完成在 PCD 領域并將其用作脈沖/回波傳感器。PCD 被翻譯成三個正交方向，直到回聲。HIFU 換能器然后也用作脈沖/回波設備并重復該程序。一旦 PCD 和換能器都可以移除球面反射器對齊。同軸布置與環形超聲源相關。然后可以將 PCD通過中心孔徑引入并調整其位置，使源換能器的焦點區域和 PCD 對齊。每當將 PCD 與聚焦換能器對齊時，比較傳感器的尺寸很重要兩個設備的焦點區域。示例 PCD 剖面（軸向和橫向）可在本文件后面找到文檔。另請注意，焦點區域（PCD 和換能器）通常為橢圓形，軸向寬度為比橫向寬度大10-20倍。

PCD空化測式儀

PCD空化壓力探頭技術規格
可以使用多種不同的選項來構建。下表提供了以下示例一些可以更改的構造參數以及典型的值范圍。

傳感器材料：聚二氟乙烯 (PVdF)

有源元件直徑：4 至 60 毫米

典型帶寬：中心頻率的 50% 至 120%

標稱中心頻率：3 至 15 兆赫

焦點類型：球形（點）、圓柱形（線）或未聚焦

材料：316L 不銹鋼或 MRI/CT 兼容聚合物

終止：1.5m RG58 50 Ω同軸電纜為標準但可應要求提供其他選項

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