RF トランスフォーマーでベッセルビームを生成する

科学分野:

• 音学 と 波 現象
• 医療用画像技術
• 材料科学

背景:

• ベッセルビームは, difraktion-free 伝播と広い深さのフィールドを提供し,様々なアプリケーションに理想的です.
• 伝統的な超音波ベッセルビーム生成には,大量の電力集約型マルチアンプシステムが必要であり,ウェアラブルアプリケーションを制限しています.

研究 の 目的:

• 超音波アプリケーションのためのブロードバンドベッセルビームを生成するためのコンパクトで効率的な方法を開発する.
• 医療用ウェアラブル画像と超高解像度画像に ベッセルビームの応用を可能にします

主な方法:

• 単一の高圧無線周波数 (RF) パワーアンプとカスタム RF トランスフォーマーを使用した.
• PZTセラミック/ポリマー複合体製のカスタム製の10リング,2.5MHzのブロードバンド環状配列トランスデューサを使用した.
• 約 +/- 90 V の水中のパルスベッセルビーム.

主要な成果:

• 複数の増幅器,シミュレーション,理論と比べられるパルスベッセルビームを達成した.
• 約2.53mm (4.22波長) の -6dBのビーム幅を証明した.
• 約216mm (360波長) の有意な波深が得られた.

結論:

• この新しい方法は,ベッセルビーム生成システムのサイズ,重量,電力消費量を大幅に削減します.
• この進歩は,ベッセルビームをウェアラブル超音波装置に統合することを容易にする.
• スキャンされたリフレクターでベッセルビームを使用した3Dとマルチプレーンのイメージングの潜在能力を実証した.