| 球形腔聚焦换能器的非线性声场建模 |
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| 引用本文： | 耿昊,邱媛媛,章东.球形腔聚焦换能器的非线性声场建模[J].声学学报,2014(3). |
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| 作者姓名： | 耿昊 邱媛媛 章东 |
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| 作者单位： | 南京大学声学研究所近代声学教育部重点实验室;南通大学电子信息学院; |
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| 基金项目： | 国家科技部973计划(2011CB707900);国家自然科学基金(81127901,11374155,11174141,11204144,11161120324);江苏省自然科学基金(BE2011110,BK2012226);江苏高校优势学科建设工程项目资助 |
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| 摘 要： | 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。
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| 关 键 词： | 球形腔 壳形 非线性方程 高强度聚焦超声 数值模型 时域有限差分法 数值计算 壳式 驻波场 声强 |
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