技术背景与原理
三维平面相控阵聚焦超声技术结合了相控阵和聚焦原理,通过多个超声发射和接收元件的协同工作,实现在三维空间内的高分辨率成像。相控阵技术允许精确控制超声波束的方向和聚焦点,从而提高成像的空间分辨率和深度范围,是超声诊断领域的重要进步。
COMSOL压力声学模块的应用
COMSOL Multiphysics软件的压力声学模块为工程师和研究人员提供了一个强大的工具,用于模拟和优化各种超声声学现象,包括三维平面相控阵聚焦超声。该模块结合了声学传播方程、相控阵的几何设置以及声程差法,可以精确模拟和分析声束的形成、聚焦和成像过程。
关键技术:声程差法
声程差法是三维平面相控阵聚焦超声中的核心技术之一。它通过精确计算每个超声发射元件到目标点的声程差,使得多个发射元件的超声波束在目标处实现精确的相位叠加,从而实现高质量的聚焦成像。COMSOL的模拟工具可以帮助用户优化声束的聚焦深度和分辨率,从而提高成像质量和诊断准确性。
图 声强
图 声压等值面
图 -6dB 声强
结语
三维平面相控阵聚焦超声技术的不断发展和COMSOL压力声学模块的应用,为超声医学带来了前所未有的进步和可能性。通过技术模拟和优化,我们可以预见这一技术在未来将为医学诊断和治疗领域带来更多创新和发展,为患者的健康提供更加精确和有效的支持。