Как рассчитать и минимизировать боковые доли в ультразвуковых преобразователях

Боковые доли представляют собой нежелательные выбросы ультразвуковой энергии, которые могут влиять на качество изображения и точность измерения. Расчет и минимизация этих боковых долей имеет важное значение для оптимальной производительности преобразователя. В этой статье представлен обзор методов, используемых для анализа и уменьшения боковых долей в ультразвуковых преобразователях.

Понимание боковых лепестков

Боковые доли — это вторичные лучи, испускаемые под углами от основного ультразвукового луча. Они могут вызывать артефакты и уменьшать разрешение изображения. Основная цель — количественно оценить эти боковые доли и реализовать стратегии проектирования, чтобы минимизировать их воздействие.

Вычисление боковых лепестков

Расчеты обычно включают анализ диафрагмы преобразователя и частоты работы. Теоретические модели, такие как преобразование Фурье функции диафрагмы, используются для прогнозирования уровней боковой доли. Численное моделирование также может обеспечить подробное понимание паттернов пучка.

Методы минимизации боковых лепестков

• Аподизация апертуры: Применение амплитудного взвешивания к преобразователям снижает уровни боковой доли.
• Элементное пространство: Увеличение расстояния между элементами может уменьшить боковые доли, но может ввести решетки.
• Оптимизированный дизайн преобразователя: Использование конкретных геометрий и материалов может помочь контролировать пучок луча.
• Электронное формирование луча: Регулировка фазы и амплитуды электронным способом может динамически подавлять боковые доли.