隨著環(huán)境污染日趨嚴重,人們的工作壓力逐漸增大,人們患癌癥、腫瘤等疾病的幾率呈上升趨勢,傳統(tǒng)的癌癥治療主要采用手術(shù)切除、化療等方式,但是化療對人體的輻射太大;而體內(nèi)超聲治療時間較長,對人體帶來巨大的痛苦,因此尋找一種體外的,高效的,微創(chuàng)的治療方式是非常必要。本文研究的鼓形、環(huán)形、球環(huán)形、雙極型四種超聲換能器,通過超聲聲學特性的對比分析,驗證了雙極型超聲換能器的高效性,并對超聲仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)進行分析對比,不斷優(yōu)化模型參數(shù),修改模型結(jié)構(gòu),本文主要工作如下:1.分析當前換能器的研究現(xiàn)狀,提出鼓形,環(huán)形、球環(huán)形,雙極型四種不同形態(tài)的超聲換能器,建立二維和三維多物理場有限元仿真模型,采用合適的超聲仿真參數(shù),分析超聲焦域的聲學特性。2.對不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的換能器進行聲場計算,分析不同形態(tài)結(jié)構(gòu)換能器的聚焦效果,另外還要考慮到超聲換能器的機械振動對超聲聚焦產(chǎn)生的誤差,并建立換能器的誤差分析模型,進一步優(yōu)化模型參數(shù)。3.研究超聲聚焦過程中的駐波與行波,分析不同的超聲頻率,聚焦時間,換能器夾角,聚焦半徑,遮擋狀況等對超聲聚焦的影響,并對超聲振動進行誤差分析,優(yōu)化超聲仿真模型;在此基礎(chǔ)上對超聲熱量積累問題進行... 

【文章來源】：重慶郵電大學重慶市

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 引言
    1.1 研究目的與意義
        1.1.1 超聲聚焦原理
        1.1.2 研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 超聲聚焦的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 超聲換能器的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文的研究內(nèi)容與結(jié)構(gòu)安排
        1.3.1 論文主要內(nèi)容
        1.3.2 論文組織的結(jié)構(gòu)
第2章 超聲聚焦模型建立與分析
    2.1 物理模型的建立
        2.1.1 凹球面聚焦換能器聲場計算
        2.1.2 球面聚焦換能器聲場計算
        2.1.3 雙極型超聲換能器的聲場計算
    2.2 生物機械效應(yīng)模型分析
    2.3 超聲仿真模型
        2.3.1 二維超聲仿真模型的建立
        2.3.2 三維超聲模型的建立
第3章 超聲焦域聲學特性分析驗證
    3.1 鼓形超聲換能器的研究
    3.2 環(huán)形超聲換能器
    3.3 球環(huán)形超聲換能器的研究
    3.4 雙極型超聲換能器的研究
        3.4.1 單個換能器工作對溫度場的影響
        3.4.2 超聲聚焦的最適聚焦頻率
        3.4.3 換能器夾角變化對聚焦溫度場的影響
        3.4.4 不同入射張角對聚焦溫度場的影響
        3.4.5 有無遮擋情況對聚焦溫度場的研究
        3.4.6 超聲振動對超聲焦域的影響
        3.4.7 生物組織熱通量問題的研究
第4章 超聲聚焦聲學效應(yīng)的評估
    4.1 雙極型換能器分析驗證
        4.1.1 雙極型超聲聚焦聲場分布實驗分析
        4.1.2 聲壓測量與仿真結(jié)合高聲壓估算
    4.2 生物組織有無空氣情況研究
    4.3 Matlab超聲仿真
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 工作總結(jié)
    5.2 課題展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于溫度梯度分布的寬頻帶聲聚焦效應(yīng)[J]. 劉宸,孫宏祥,袁壽其,夏建平.  物理學報. 2016(04)
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[7]凹球殼形聚焦超聲換能器的數(shù)值模擬分析[J]. 張小麗.  商洛學院學報. 2008(02)
[8]環(huán)形相控陣換能器輻射和反射聲場[J]. 賴溥祥,張碧星,汪承灝.  聲學學報. 2007(03)
[9]高強度聚焦超聲熱療技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用[J]. 姜曉婷,菅喜岐.  國際生物醫(yī)學工程雜志. 2006(06)
[10]自聚焦換能器的聲場研究[J]. 夏榮民,壽文德,孫俊霞,嚴加勇.  應(yīng)用聲學. 2001(05)

碩士論文
[1]高強度聚焦超聲治療聲場和溫度場控制方法研究[D]. 廖志遠.湖南師范大學 2014



本文編號：3184826