Акустическая линза
АКУСТИЧЕСКАЯ ЛИНЗА, содержащая ,звукопроницаемую оболочку, заполненную жидкой средой, о т л ичающаяся тем, что, с цельр обеспечения возможности оперативной регулировки коэффициента усиления лин:зы, в нее введены электроды, расположенные вдоль акустической оси линзы, а в качестве жидкости использована электрореологическая суспензия .
1 2 4 А
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) ЬУИИ
I
BED В 06 В 3/04
ЗСЕСОЮЗЕАЯ
13 .:.".:"„, 13
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
>II "III òà 3
4ъ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbITHA (21) 3464850/24-10 (22) 05.07 ° 82 (46) 07. 11.84. Бюп. У 41 (72) 3.П.Шульман, Ю.А.Доманов, И.А.Чернобай, О.В.Коробко и Е.В.Коробко (71) Институт тепломассообмена
АН Белорусской ССР (53) 534.232 (088.8) (56) 1. Каневский И.Н. Фокусирование звуковых и ультразвуковых волн.
М., "Наука"., 1977, с. 3.36.
2. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Под ред. И.П.Голяминой.
М., "Сиветск я энциклопедия". 1979. с. 176-178. (54) (57) АКУСТИЧЕСКАЯ ЛИНЗА, содержащая, звукопроницаемую оболочку, заполненную жидкой средой, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью обеспечения возможности оперативной регулировки. коэффициента усиления линзы, в нее введены электроды, расположенные вдоль акустической оси линзы, а в качестве жидкости использована электрореологическая суспензия.
1 11223
Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть широко использовано .для проведения научно-исследовательских, контрольноизмерительных и диагностических работ, при осуществлении технологических процессов и воздействии на органы и ткани человеческого организма, в ультразвуковой терапии и хирургии.
Известны различные акустические !О линзы для фокусировки упругих волн путем изменения акустического пути и преломления волн на границе раздела окружающей среды и линзы, материалом которых могут быть жидкие, твердые и газообразные вещества f1).
Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является акустическая линза, содержащая звукопроницаемую оболочку, заполненную жидкой средой (2j .
Однако известная линза не допускает оперативной регулировки коэффи циента усиления.
Целью изобретения является оперативное обеспечение возможности регулировки коэфФипиента усиления линзы путем варьирования коэФФициентом поглошения <6 и. слеповательно, изменения коэффициентом усиления К без изменения геометрических характеристик и конструктивных размеров (линзы.
Эта цель достигается тем, что в акустическую линзу, содержащую 35 звукопроницаемую оболочку, заполненную жидкой средой, введены электроды, расположенные вдоль акустической линзы, а в качестве жидкости использована электрореологическая суспензия.
На фиг. 1 дана схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — зависиMocTb коэффициента поглощения от величины электрического поля.. 45
Тонкая оболочка линзы 1 (цилиндрической, сферической или иной формы) заполнена электрореологической жидкост ью 2 и в нее введены два металлических электрода 3, подключенных 50 к источнику 4 высокого напряжения.
Ультразвуковые волны от источника 5 проходят через наполнитель линзы— электрореологическую жидкость. преломляются ее вогнутой поверхностью и 55 собираются в фокусе F . Коэффициент усиления k зависит от коэффициента поглощения ультразвука о6 в жидком материале линзы. Для линз со сферически преломляющими поверхностями О Ю где К вЂ” коэффициент усиления в центре фокуса, K — коэффициент усиления линзы в отсутствии потерь на поглощение, — толщина линзы, р — коэффициент поглощения.
Экспериментально на модели акустической линзы, заполненной электрореологическими суспензиями, например
1, 2, 5, 10, 20Х диатомита в трансформаторном масле. определено что коэффициент поглощения зависит от величины подаваемого на электроды напряжения.(фиг.2) . С увеличением напряженности электрического поля e(, увеличивается для исследованных составов суспензий до 130Х.
Следовательно, подавая на электроды линзы заданное электрическое напряжение, можно дистанционно, без замены материала линзы или ее толщи" ны создавать в фокусе необходимую интенсивность излучения., Этим достигается оперативное изменение коэффициента усиления линзы без изменения ее геометрических и конструктивных параметров и существенно расширяется диапазон ее использования и применения.
Физическая сущность работы предмлагаемого устройства основывается на том, что зависимость коэффициента поглощения с6 (Е) связана со структурными изменениями, вызванными действием электрического псовая на электрореологические жидкости.
Частицы твердой фазы (диатомита), окруженные оболочками активатора, собираются в семействе, агрегаты, имеющие анизотропную направленность вдоль вектора электрической напряженности Е, Направление распространения ультразвуковой волны в предлагаемом устройстве перпендикулярно мостиковым структурам, что, ведет к увеличению потерь при рассеянии, так как по сравнению с гомогенной средой при Е = 0 увеличились линейные размеры. неоднородностей, и потерь за счет упругого взаимодействия волны со структурным каркасом.
От величины электрической напряжен3 1122374 4 ности поля зависит количество частиц. с укрупненными для визуализации твердой фазы. охваченных структур- частицами. ным взаимодействием, и величина сил Таким образом, предлагаемое изоб- сцепления частиц в мостиках, т.е. ретение обладает по сравнению с сопротивление каркаса, элементы ко- известным оперативным изменением торого демпфируют ультразвуковую коэффициента усиления акустической волну, что в конечном счете и дает линзы, что позволяет повысить точувеличение коэффициентов К, Интер- ность дозировки- ультразвукового возпретация результатов с данной точки действия при проведении технологи зрения подтверждается фотосъемкой fQ ческих операций и тем самым повысить структурных процессов на суспензиях качество обрабатываемых материалов.
1,2
1 о. к6
СИ
Фиг.2
Составитель В.Пирогов
Тохред М. Гер гель Корректор В. Синицкая
Редактор Л.Гратилло
Заказ 8068/7 Тираж 466 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва., Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул; Проектная, 4
