Ультразвуковое фокусирующее устройство

ОЛ ИСАКИИИЗОВРИТЕИИЯК АВТОРИМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Своз СоаетеиихСецмвектмчееиихреспубпии е 920517(23)приоритет 1 ееударетева 6 кемхтет СССР ае делав взееретеххв н вткрытн 1, Опубликовано 15 04.82. Бюллетень М 14Дата опубликования описания 1 5 .04 . 82(54) УЛЪТРАЗВУКОВОЕ ФОКУСИРУОЦЕ ОИСТВО Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть исполь зовано для фокусирования ультразвук вых колебаний при силовом воздействии ультразвука на жидкие и твердые среды, а также при медицинской и ультразвуковой диагностике.Известно ультразвуковое Фокусирующее устройство, содержащее рефлектор и акустический преобразователь, размещенный. внутри рефлектора .11,Однако это устройство не обеспечивает эффективной фокусировки ультразвуковой энергии.Наиболее близким к изобретение ло технической сущности и достигаемому результату является ультразвуковое фокусирующее устройство, содержащее рефлектор с чередующимися по знаку коэффициентами отражения ,звуковых волн участками, и акустический преобразователь, расположенный внутри рефлектора 21. Недостатком данного устройства является ограниченная возможность концентрации энергии в Фокусе при заданных габаритах устройства в це лом. Это связано с малой площадью излучения акустического преобразов теля из-за малого диаметра, Поскол последний выполнен цилиндрическим размещен внутри конического рефлек тора, то при заданном размере рефлектора увеличение диаметра преобразователя автоматически уменьшает угол раскрытия рефлектора и высоту преобразователя, что снижает эффек тивность фокусировки. Цель изобретения - увеличение концентрации акустической энергии в фокусе устройства.Цель достигается тем, что рефлек,тор выполнен из двух параллельных плоских отражателей с участками в виде зонной структуры френеля, а плоский акустический преобразователь3 9205размещен в общей фокальной плоскостиотражателей.На фиг, 1 представлено ультразвуковое фокусирующее устройство, общийвид; на Фиг. 2 - то же, вид сбоку;на фиг, 3 - то же, вид сверху.Устройство содержит плоский акустический преобразователь 1, дваплоских отражателя 2 с зонами 3, выполнеными в виде зонной структуры 1 яФренеля, крепящие планки 4 и подводящие электроды 5,Работа устройства происходит следующим образом.При подаче возЬуждающего электрического напряжения .на электроды 5акустического преобразователя 1 последний излучает плоскую волну, которая падает на отражатели 2 и при отражении от них трансформируется в Лфсферическую волну, сходящуюся в общий фокус Р, где получается высокаяинтенсивность ультразвука. Это происходит из-за того, что используютсяобе поверхности плоского акустичес- гзкьго преобразователя 1 и двух плоскихотражателей 2 с зонной структуройфренеля, При этом из-за чередованиязнака коэффициента отражения звуковых волн в зонах 3,зонной структуры зеФренеля происходит обращение Фазыотраженной звуковой волны на 180для четных и нечетных зон, и этоприводит к повышению эффекта фокусировки,35В качествематериала для плоскихзонных отражателей 2 могут быть использованы, например, пенопласт иметалл, у которых коэффициенты отражения звука в воде соответственноблизки к -1 и +1. Полукольцевые зоны склеиваются между собой. Возможно также такое построение отражателей2, когда один из материалов размещается в выточках другого. Еще возможен вариант построения отражателя2 из однородного материала,когдасоседние зоны Френеля выполняются в. 17 4виде выточек, глубина которых при отражении обеспечивает поворот Фазы на 180". Помимо акустического излучателя 1 прямоугольной Формы возможно использование излучателей других форм, например, в виде круглой пластины.В этом случае плоские зоннце отражатели 3 тоже должны быть круглыми,вырезанными соответственно размерам излучателя из усеченной зонной пластинки.Таким образом, ультразвуковое фокусирующее устройство при простой. конструкции обеспечивает в широком диапазоне частот, в том числе и на относительно низких ультразвуковых частотах, высокую концентрацию энергии в Фокальном пятне. Использование широкополосного акустическо-го излучателя позволяет путем изменения частот перемещать фокальную точку по глубине.Формула изобретенияУльтразвуковое Фокусирующее устройство, содержащее рефлектор с чередующимися по знаку коэФФициентами отражения звуковых волн участками, и акустический преобразователь,расположенный внутри рефлектора,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью увеличения концентрацииакустической энергии в фокусе устройства, рефлектор выполнен из двухпараллельных плоских отражателей сучастками в виде зонной структурыФренеля, а плоский акустический преобразователь размещен в общей фокальной плоскости отражателей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Акустический журнал, 1965,вып. 11, 11" 4, с. 448.2.Авторское свидетельство СССРИ 634199, кл. С 01 И 29/04, 11.07.77ектор Н. Ст Редактор Н, Ром аказ 2327 1303 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,1 Тираж 883 ИИПИ Государственного по делам изобретений