Producción de haces de Bessel con un transformador de RF

Área de la Ciencia:

• Acústica y fenómenos de ondas
• Tecnología de imágenes médicas
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Los haces de Bessel ofrecen una propagación libre de difracción y una gran profundidad de campo, ideales para diversas aplicaciones.
• La generación tradicional de haces de Bessel de ultrasonido requiere sistemas de amplificadores múltiples voluminosos e intensivos en energía, lo que limita las aplicaciones portátiles.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método compacto y eficiente para la generación de haces de Bessel de banda ancha para aplicaciones de ultrasonido.
• Para permitir aplicaciones de haz de Bessel en imágenes médicas portátiles y imágenes de súper resolución.

Principales métodos:

• Utilizó un único amplificador de potencia de radiofrecuencia (RF) de alto voltaje y un transformador RF personalizado.
• Utilizó un transductor de anillo de banda ancha de 10 anillos de 2,5 MHz hecho de un compuesto de cerámica y polímero PZT.
• Impulso generado de haces de Bessel en agua a aproximadamente +/-90 V.

Principales resultados:

• Logró rayos de Bessel de pulso comparables a los de múltiples amplificadores, simulaciones y teoría.
• Se ha demostrado una anchura de haz de -6 dB de aproximadamente 2,53 mm (longitudes de onda 4,22).
• Se obtuvo una profundidad de campo significativa de aproximadamente 216 mm (360 longitudes de onda).

Conclusiones:

• El nuevo método reduce significativamente el tamaño, el peso y el consumo de energía de los sistemas de generación de haz de Bessel.
• Este avance facilita la integración de los haces de Bessel en los dispositivos de ultrasonido portátiles.
• Potencial demostrado para imágenes en 3D y en varios planos utilizando rayos de Bessel con un reflector escaneado.