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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 93 毫秒
1.
横向聚焦波荡器可用于电子束能量较低、函数较小的情况。在现有横向聚焦波荡器设计方案的基础上,通过倾斜磁块端面和磁极面提出了几种不同结构的横向聚焦波荡器方案。利用三维磁场模拟程序Radia,对这些波荡器的聚焦场特性进行了模拟计算,对其聚焦特性与主要参数的关系进行了研究,并与现有其他横向聚焦波荡器的聚焦特性进行了对比。对弱聚焦和强聚焦两种情况,分别给出较好的结构方案。对于弱聚焦,平均聚焦梯度随中心场强的增大而略有增大,变化不明显;对于强聚焦,平均聚焦梯度随中心场强的增大而明显增大,呈高次曲线关系。  相似文献   

2.
基于二维LC网络,设计了一种零电磁材料聚焦器,导出了该器件等效节点电压分布矩阵,研究了聚焦区域为三角形、四边形、六边形、八边形的电磁聚焦器,并在此基础上仿真了形状和尺寸对其聚焦特性的影响。结果表明:当聚焦区域小于两倍波长时,该器件的特性与聚焦区域的形状无关; 当聚焦区域逐渐增大时,焦点的能量也随之增强; 当聚焦区域大于两倍波长时,主焦点逐渐消失,同时将产生多个副焦点。  相似文献   

3.
反射式激光聚焦系统使激光推力器具备了推力矢量控制能力,并且聚焦系统不存在球差,具有广阔的应用前景。针对三种二次反射聚焦方式,抛物面-双曲面、平面-抛物面、抛物面-平面,在建立的聚焦系统坐标系下,通过几何光学方法分析了两个反射面母线参数之间的数学关系,以及聚焦特征参数与两个反射面母线参数的关系,并建立了程序设计流程。针对特定的聚焦特征参数设计要求,在光学软件ZEMAX中进行了反射面的建模和聚焦效果的验证,为下一步开展聚焦性能的研究打下了基础。  相似文献   

4.
利用磁聚焦法测量电子比荷的误差分析   总被引:1,自引:1,他引:0  
在利用磁聚焦法测量电子比荷的实验中,测量误差与示波管的加速电压和聚焦电压存在较大的相关性.通过对测量误差与电聚焦程度、加速电压和聚焦电压之间关系的分析,指出了误差产生的原因,给出了加速电压和聚焦电压的最佳取值范围.  相似文献   

5.
郑莉  郭建中 《物理学报》2016,65(4):44305-044305
提出了一种由径向振动模式的圆环形压电换能器晶片组成的圆柱形阵列换能器结构, 依据阵元激励信号的相位调控机理, 推导了圆环形聚焦声场的调控公式, 在三维空间中构建了圆环形聚焦声场, 实现了对其聚焦区域大小、聚焦圆环半径以及轴向位置移动的调控. 理论分析和仿真研究表明, 所提出的圆柱形阵列换能器实现了对圆环形聚焦声场的调控. 为检测超声、功率超声、医学超声等应用领域提供了一种可实现的新型圆环形可调控聚焦声场.  相似文献   

6.
极小景深条件下显微镜大范围聚焦算法   总被引:1,自引:0,他引:1  
翟永平  周东翔  刘云辉 《光学学报》2012,32(4):418001-198
自动聚焦是全自动显微成像中的一项关键技术。为了克服已有聚焦算法对聚焦起始点敏感及聚焦范围过小的问题,从分析大范围聚焦曲线形态入手,依据离焦距离、初始搜索方向和初始搜索范围等参量和曲线形态参数间的制约关系,将聚焦划分为六种类型,极值搜索中结合聚焦函数值的变化信息并通过启发式方式将未知类型转化为基本型,从而实现了大范围聚焦到小范围聚焦的转换。然后在聚焦曲线陡峭区范围内对曲线进行高斯拟合以获取最优焦平面。基于自行研发的全自动显微镜系统对提出的算法进行了验证,实验结果证明了该算法的有效性。  相似文献   

7.
耿昊  邱媛媛  章东 《声学学报》2014,39(3):380-384
球形腔聚焦换能器是一种特殊形式的聚焦换能器。为理论证实球形腔聚焦换能器能突破传统超声聚焦在聚焦精度和聚焦增益上的限制,采用Westervelt非线性方程并结合时域有限差分法,建立了球形腔聚焦换能器的非线性声场的数值模型。数值计算了直径为120 mm的0.6 MHz球形腔聚焦换能器的非线性声场,并与传统球壳形聚焦换能器进行了对比。当激励声压为100 kPa时,球形腔聚焦换能器与同尺寸壳形聚焦换能器相比,焦点正声压增益提高约8.5倍,且焦域精度更高,-6 dB聚焦区域在z方向减小约20倍,达到次波长尺度。研究表明球形腔聚焦换能器在高强度聚焦超声精细治疗上具有潜在的应用前景。   相似文献   

8.
双晶单色器弧矢聚焦晶体面形有限元分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
简要介绍了弧矢聚焦双晶单色器的基本原理、聚焦晶体的压弯以及鞍形形变的抑制,提出了柔性铰链弧矢聚焦晶体压弯机构,对弧矢聚焦晶体衍射面的子午形变和弧矢弯曲面形进行了有限元分析;用光学追踪程序SHADOW得出了弧矢聚焦晶体衍射面面形对单色器的光通量和分辨率的影响。  相似文献   

9.
基于超材料的椭圆形电磁波聚焦器设计   总被引:1,自引:1,他引:0  
基于变换光学方法,导出了椭圆形电磁聚焦器的介电常量和磁导率的分布,并用有限元分析软件COMSOL进行了证实.仿真了椭圆形电磁聚焦器聚焦区域面积大小和电磁参量偏离理论值对其聚焦特性的影响,结果表明:聚焦区域越小,电磁聚焦越强;超材料损耗小于或等于0.01不影响聚焦特性;当椭圆形变化为圆形时,其聚焦特性与Rahm等人获得的圆形聚焦器的结果一致,证明了本文建立电磁模型的有效性.  相似文献   

10.
基于高分辨的CT数据建立了非均匀颅骨仿真模型,该模型引入了颅骨的声衰减系数,深入研究和分析了声波时间反转法和超声相控阵法在颅脑中的聚焦方法及效果。颅骨具有较强的声波衰减特性,使用时间反转聚焦时需要进行幅度补偿,对于0.7MHz的频率信号,幅度补偿后的时间反转聚焦声场主瓣宽度窄、旁瓣低,焦点处声场比无幅度补偿的时间反转法提高8.86dB,比超声相控阵聚焦法提高7.89dB,具有很好的空间聚焦精度和聚焦效率。研究了颅骨衰减系数、声场焦点位置、声波频率、换能器阵列位置和方位等参数对聚焦声场的影响,结果表明,幅度补偿时间反转法比相控阵法具有更低的旁瓣,且高频时的聚焦效果比相控阵好,相控阵聚焦对换能器阵列的位置和方位比较敏感,而时间反转经颅超声聚焦对声传播路径和入射角具有更高的鲁棒性。   相似文献   

11.
冯若 《应用声学》2001,20(2):38-42
本文从简要回顾超声治疗的发展历史开始,重要介绍了90年代初在国际上兴起的HIFU无创外科技术及我国在该领域中的成就。文章继而对HIFU“切除”肿瘤的机理,治疗质量及其发展前景做了讨论。  相似文献   

12.
本文从简要回顾超声治疗的发展历史开始,重点介绍了90年代初在国际上兴起的HIFU无创外科技术及我国在该领域中的成就.文章继而对HIFU“切除”肿瘤的机理,治疗质量及其及发展前景做了讨论.  相似文献   

13.
高强聚焦超声(HIFU)无创外科   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
本文从简要回顾超声治疗的发展历史开始,重点介绍了90年代初在国际上兴起的HIFU无创外科技术及我国在该领域中的成就.文章继而对HIFU“切除”肿瘤的机理,治疗质量及其及发展前景做了讨论。  相似文献   

14.
HIFU温度场可视化测量初探   总被引:4,自引:0,他引:4       下载免费PDF全文
本实验用蓖麻油模拟人体环境、热敏打印纸作为记录载体,测量高强度聚焦超声(HIFU)治疗系统焦点附近的温度分布情况。实验中热敏打印纸显影所指示的温度已经达到HIFU治疗所需要的温度,实验的结果对进一步研究HIFU温度场分布有借鉴作用。  相似文献   

15.
高强度聚焦超声(HIFU)治疗中的驱动电功率对治疗效率起着非常关键的作用,驱动电功率控制的精准性势必会影响治疗的效率和安全性。前期研究表明:HIFU治疗过程中焦域瞬态物理特性的变化会导致换能器的负载阻抗发生变化,进而影响HIFU驱动电功率,但驱动电功率与焦域瞬态物理特性之间的影响关系及规律尚不明确。该文基于电压、电流传感器、空化检测探头和温度传感器等器件,构建了一种HIFU治疗中驱动电功率实时监测及焦域声空化、温度检测系统。基于该实验研究系统,以离体牛心组织作为HIFU辐照对象,分别研究了HIFU焦域温度变化、声空化及组织损伤与驱动电功率之间的变化关系及规律。研究结果表明:当焦域温度升高时,驱动电功率缓慢上升,驱动电功率与温度变化有良好的相关性;当空化产生时,驱动电功率出现明显的波动;当组织出现损伤时,驱动电功率呈陡然下降的变化。三种情景下,驱动电功率变化有明显区别,这有望为区分HIFU治疗过程中焦域处发生损伤和空化以及实时监测靶组织损伤程度提供一种新的解决方案。  相似文献   

16.
This paper presented an ultrasound line-by-line scanning method of spatial–temporal active cavitation mapping applicable in a liquid or liquid filled tissue cavities exposed by high-intensity focused ultrasound (HIFU). Scattered signals from cavitation bubbles were obtained in a scan line immediately after one HIFU exposure, and then there was a waiting time of 2 s long enough to make the liquid back to the original state. As this pattern extended, an image was built up by sequentially measuring a series of such lines. The acquisition of the beamformed radiofrequency (RF) signals for a scan line was synchronized with HIFU exposure. The duration of HIFU exposure, as well as the delay of the interrogating pulse relative to the moment while HIFU was turned off, could vary from microseconds to seconds. The feasibility of this method was demonstrated in tap-water and a tap-water filled cavity in the tissue-mimicking gelatin–agar phantom as capable of observing temporal evolutions of cavitation bubble cloud with temporal resolution of several microseconds, lateral and axial resolution of 0.50 mm and 0.29 mm respectively. The dissolution process of cavitation bubble cloud and spatial distribution affected by cavitation previously generated were also investigated. Although the application is limited by the requirement for a gassy fluid (e.g. tap water, etc.) that allows replenishment of nuclei between HIFU exposures, the technique may be a useful tool in spatial–temporal cavitation mapping for HIFU with high precision and resolution, providing a reference for clinical therapy.  相似文献   

17.
微泡对高强度聚焦超声(HIFU)治疗具有增效作用,而HIFU治疗中不同声学条件下微泡对HIFU治疗焦域的影响尚不清楚。本文基于声传播方程、Yang-Church气泡运动方程、生物热传导方程、时域有限差分法(FDTD)、龙格-库塔(RK)法数值仿真研究输入功率、激励频率和气泡初始半径对HIFU在含气泡体模中形成焦域的影响,并利用含Sono Vue造影剂的仿组织体模研究进行实验验证。结果表明,增大输入功率、气泡初始半径和升高激励频率均可增大焦域,随着输入功率的增大,焦域形状可能发生变化,而随着激励频率升高和气泡初始半径的增大,焦域会向远离换能器的方向移动。  相似文献   

18.
Estimating the focal size and position of a high-intensity focused ultrasound (HIFU) transducer remains a challenge since traditional methods, such as hydrophone scanning or schlieren imaging, cannot tolerate high pressures, are directional, or provide low resolution. The difficulties increase when dealing with the complex beam pattern of a multielement HIFU transducer array, e.g., two transducers facing each other. In the present study we show a novel approach to the visualization of the HIFU focus by using shockwave-generated bubbles and a diagnostic B-mode scanner. Bubbles were generated and pushed by shock waves toward the HIFU beam, and were trapped in its pressure valleys. These trapped bubbles moved along the pressure valleys and thereby delineated the shape and size of the HIFU beam. The main and sidelobes of 1.1- and 3.5 MHz HIFU beams were clearly visible, and could be measured with a millimeter resolution. The combined foci could also be visualized by observing the generation of sustained inertial cavitation and enhanced scattering. The results of this study further demonstrate the possibility of reducing the inertial cavitation threshold by the local introduction of shock wave-generated bubbles, which might be useful when bubble generation and cavitation-related bioeffects are intended within a small region in vivo.  相似文献   

19.
Jeong JS  Chang JH  Shung KK 《Ultrasonics》2012,52(6):730-739
In an ultrasound image-guided High Intensity Focused Ultrasound (HIFU) surgery, reflected HIFU waves received by an imaging transducer should be suppressed for real-time simultaneous imaging and therapy. In this paper, we investigate the feasibility of pulse compression scheme combined with notch filtering in order to minimize these HIFU interference signals. A chirp signal modulated by the Dolph-Chebyshev window with 3-9 MHz frequency sweep range is used for B-mode imaging and 4 MHz continuous wave is used for HIFU. The second order infinite impulse response notch filters are employed to suppress reflected HIFU waves whose center frequencies are 4 MHz and 8 MHz. The prototype integrated HIFU/imaging transducer that composed of three rectangular elements with a spherically con-focused aperture was fabricated. The center element has the ability to transmit and receive 6 MHz imaging signals and two outer elements are only used for transmitting 4 MHz continuous HIFU wave. When the chirp signal and 4 MHz HIFU wave are simultaneously transmitted to the target, the reflected chirp signals mixed with 4 MHz and 8 MHz HIFU waves are detected by the imaging transducer. After the application of notch filtering with pulse compression process, HIFU interference waves in this mixed signal are significantly reduced while maintaining original imaging signal. In the single scanline test using a strong reflector, the amplitude of the reflected HIFU wave is reduced to −45 dB. In vitro test, with a sliced porcine muscle shows that the speckle pattern of the restored B-mode image is close to that of the original image. These preliminary results demonstrate the potential for the pulse compression scheme with notch filtering to achieve real-time ultrasound image-guided HIFU surgery.  相似文献   

20.
高强度聚焦超声(HIFU)——一门多学科的研究课题   总被引:6,自引:0,他引:6  
钱祖文 《物理》2007,36(9):701-707
高强度聚焦超声(high intensity focused ultrasound,简称HIFU)已作为一种无创外科工具而应用于门诊治疗肿瘤。文章介绍了它的基本原理、有关的研究现状和存在的问题,以及对今后研究工作的建议。文章特别强调高强度聚焦超声是一门多学科的综合研究课题,需要各方面的科学工作者通力协作。  相似文献   

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