A4负载条件下功率换能器的特性研究

本文给出３种换能器系统在有、有一定输入功率负载条件下输入电阻抗、电声效率的频率特性，在某一工作频率处的功率特性，并与线性理论结果的趋势相一致，对大功率超声换能器的应用有一定指导意义     

动态聚焦超声换能器的研究与设计

介绍了为超声激活血卟啉抗肿瘤效应而研究的动态聚焦超声换能器。它是由６个等间距，等宽度的同心圆环和１个中心圆片组成的７元平面 能器阵。通过改变辐射孔径和每个阵元电激励信号的延迟时间，实现动态聚焦衣在各聚焦处声强度一致，导出了聚焦声场声压分布表达式，并设计出换能器的具体结构参数。     

功率超声换能器电声效率测试装置的研究

本文以单片机为测试工具，研制了一台测量功率超声换能器电声效率的测试装置，采用本装置可以能动地电声匹配电路电学参数的测量，方便，迅速地测出功率超声换能器在实际工作状态下的电声效率。     

用S矩阵法优化设计功率换能器系统

本文从一个较新的角度，即Ｓ矩阵分析法，分析了功率超声换能器系统，并引入了最优化算法进行设计，避免了传统设计中近似建模的不精确性及硬件实现过程中人工调试的繁琐，实验结果与理论分析吻合，以此为依据设计的超声手术刀用于多种外科手术，性能良好。     

气介式功率超声复合换能器的声辐射特性研究

本文对气介式功率超声复合换能器的辐射声场进行了理论计算并与实验结果进行了对比。该复合换能器由夹心式纵向振动半波长换能器及弯曲振动的薄圆盘组成。从理论上推出了弯曲振动辐射圆盘在不同边界条件下的辐射声场分布及其共振频率方程。理论分析结果表明,固定边界弯曲振动圆盘辐射声场的指向性最佳,并且指向性的理论计算结果与实验结果符合很好。     

功率超声换能器电声效率及辐射声功率的测量

在高频电功率计方法的基础上,本文提出了一种能够直接测量大功率压电超声换能器在实用状态下的辐射超声功率以及电声效率的新方法。与传统的高频电功率计法相比,本方法避免了介电以及机械损耗功率的测试,简化了测试步骤。     

A1 功率超声发展近况和展望

Ａ１功率超声发展近况和展望林仲茂（中国科学院声学院研究所北京·１０００８０）近１０年来大功率超声的产生、基本效应和技术应用的研究有较大的进展。大功率超声换能器除常用的纵振模式外，发展了扭转和弯曲振动模式以及纵扭、纵弯等复合振动模式换能器，扩展了新的应...     

A8 功率超声振动系统研究进展

Ａ８功率超声振动系统研究进展程存弟，贺西平（陕西师范大学应用声学研究所西安·７１００６２）功率超声振动系统是指由换能器、变幅器（或传振杆）和工具头（或幅射器）等组成的功率超声产生系统，是功率超声技术的核心部分。在功率超声技术的传统应用中大多采用一维纵...     

B4 矩形超声换能器方阵的研究

Ｂ４矩形超声换能器方阵的研究孙福成，宋健，江以萍，朱峰（上海交通大学上海·２０００３０）在我们研制的超声加热治癌系统中为了增大加热面积和增大加热深度，我们选用９片方形压电晶片组成一个方阵（３×３），每片大小为３．０ｃｍ×３．０ｃｍ，这样可以方便地对不...     

一种大功率超声换能器的设计

基于超声换能器设计理论,提出一种大功率超声换能器的设计及工程计算方法。该换能器由纵向振动夹心式换能器、半波长圆锥形变幅杆和盘棒式工具头组成,根据设计参数及特点,实际制作换能器,通过测试该换能器频率f=20.24kHz,标称功率可达1500W,符合设计初衷。进而验证了这种计算方法的可行性。该换能器可用于污水处理、油田开采及生物柴油等领域的技术开发中,具有推广价值。     

开口凹球面聚焦声场分析

高强度聚焦超声（HIFU）治疗局部肿瘤存在聚焦换能器和定位探头同时旋转的问题，考虑到实际工程中必须考虑B超探头的放置对聚焦声场的影响。文章就此进行了研究。结果表明：开口的凹球面会降低焦区声压幅度。随着开孔半径的变大。焦区声压呈下降的趋势，焦区越长，越不利于聚焦；随着开孔位置距轴线的距离变大。焦区声压呈下降的趋势，而焦区的位置变化不大，文章同时对相应的温度场也进行了相关的分析。     

一种可用于重油降粘的大功率超声换能器设计

基于夹心式压电换能器基本原理,设计了一种可用于井口重油降粘和高凝油降凝的工业规模应用的大功率压电超声换能器,其工作频率为16.86 kHz,输入电功率为500 W,可在100℃高温环境下长时间连续工作。首先根据工作环境需要设计了换能器模型,结合等效电路法和传输矩阵法,计算了换能器满足谐振频率条件的各部分参数;通过有限元仿真软件ANSYS对换能器进行了模态分析和谐响应分析,确定了换能器的最佳工作模态和工作频率。根据仿真模型,制作了工程样机,通过阻抗分析仪测得其实际的工作频率与仿真结果的误差为0.5%。这种大功率压电超声换能器有望在重油降粘以及超声处理工业中得到规模化应用。     

超声波换能器电功率分析仪的研究

本文介绍一种高精度交流数字功率分析仪。该仪器采用真有效值技术完成交流电流、电压的交直流转换，利用三次有效值的方法实现交流功率的测量。在仪器中引入自动校准技术，在电路中没有任何可调元件，提高了系统的可靠性和稳定性。     

基元控制的方式优化自聚焦换能器聚焦声场的研究

根据HY2900聚焦超声治疗系统聚焦换能器采用6基元自聚焦方式的特点,通过对6基元聚焦换能器排序及数量的控制,达到了避让特定部位的目的。采用亥姆霍兹-基尔霍夫积分计算并用HY2900声场测量软件测量换能器在脱气水中声场的分布。对6基元换能器排序进行定义,结合水听器控制基元数及排序。在对换能器基元全驱动,关闭1、6基元,关闭1、2、6基元,关闭1、3、5基元的四种状况下测量聚焦换能器途径声场及焦平面声场分布。研究发现焦点上10 mm声场分布平面直接反映换能器基元数及随排序的改变换能器聚焦声途径的变化,可通过对换能器基元排序及数量的控制,优化其途径声场分布。     

双频高强度聚焦超声换能器应用研究进展

高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound,HIFU)消融实体肿瘤已在临床治疗中展示出良好的应用前景。HIFU消融肿瘤技术由于其使靶区肿瘤组织瞬时升温至60℃以上,产生不可逆性凝固性坏死,同时不影响靶区外正常组织而被广泛应用。目前治疗用超声主要使用单频率高强度聚焦超声,但其临床应用的主要限制是靶区组织消融时间较长,靶区外正常组织损伤风险较大。缩短靶区组织消融时间,对于提高HIFU治疗效率,更好地应用于临床较为关键。在总结HIFU换能器的特性和影响HIFU治疗因素的基础上,综述了应用不同类型的双频HIFU换能器强空化和缩短靶区组织消融时间等方面的研究进展。     

B1 瓦特计测量声功率方法的分析和简化

本文给出郎之万Ｌａｎｇｅｖｉｎ型换能器及变幅杆振动节点、腹点处振幅比随负载的变化情况，分析了瓦特计法测量声功率本身存在的理论偏差，并给出了两性能相同的换能器对接系统的实验结果，表明这种方法在轻负载（不大于水负载）测量中的准确性，提出工程上简化的测量方法     

圆台型自聚焦超声压电换能器研究

对圆台型自聚焦超声压电换能器辐射声场分布进行了数值计算,分析了圆台换能器几何参数小端半径b、大端半径a以及高度h对轴向声场以及焦平面声场分布的影响。结果表明:圆台型自聚焦超声换能器轴向声场为振荡分布,声强平均值较高,存在一组最佳参数对应于最佳的聚焦效果,而径向声场分布比较均匀,焦平面有效半径小,受参数影响较小。     

用于大功率超声的电缆传输特征的实验研究

大功率超声电信号通过特种电缆传输时,其电流损耗比较大。为了解决该电信号的长距离传输问题,用4294A阻抗分析仪对单芯同轴电缆进行了有针对性的测试。通过改变电缆的负载电阻,获得了一系列电缆的输入阻抗随频率的变化曲线。当负载电阻比较小时,在一些特定的频率处,电缆的输入阻抗很大。这时,其电功率传输效率很低。当负载电阻比较大时,电缆的输入阻抗取极大值的频率位置发生改变。借助于电磁波在电缆负载端的反射和透射特征,分析了这些实验结果,探讨了这些实验结果对大功率超声电功率传输特征的影响,最后结合实验结果给出了大功率超声传输电缆的设计原则。