阶段优化多级阶段声学元表面用于任意的多焦束成形
Jianxin Zhao1, Xiongwei Wei1, Chunlong Fei1
1School of Microelectronics, Xidian University, Xi'an 710071, China.
Micromachines
|June 28, 2023
概括
研究人员开发了一种新的多焦束成形方法,使用四步相位元表面用于聚焦超声波应用. 这种灵活的技术使得任意的多焦束能够保持一致的聚焦质量,用于先进的生物医学和工业用途.
科学领域:
- 声学 声学 在声学方面
- 超材料是指一种超材料.
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 聚焦超声波对于生物医学和工业领域的非破坏性评估至关重要.
- 传统方法主要侧重于单点聚焦,限制了多焦束能力.
- 需要先进的技术来通过超声波产生多个可控制的焦点.
研究的目的:
- 提出和演示一个自动的多焦束成形方法,使用一个四步相位的 metasurface.
- 为了提高聚焦超声波的效率和灵活性,用于多焦应用.
- 通过模拟和实验验证拟议方法的性能.
主要方法:
- 为声波操纵实施四步相位元表面.
- 阶段优化混合镜片的设计,以减少侧叶幅度.
- 实验验证,包括三重聚焦光束成型和颗粒捕获.
主要成果:
- 四步阶段的地表转移改进了传输和聚焦效率.
- 焦点的数量没有影响半最大 (FWHM) 的全宽度,证明了灵活性.
- 模拟和实验表明,对于三重聚焦束形状的模拟和实验非常一致.
- 粒子捕捉证实了三重聚焦光束的形状.
结论:
- 拟议的混合镜头可以实现灵活的三维 (3D) 和任意的多焦光束成型.
- 这种方法在生物医学成像,声学子和神经调制中提供了潜在的应用.
- 该技术克服了传统超声波方法中单点聚焦的局限性.
