Ультразвуковое фокусирующее устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (И) 0 ) (я)з В 06 В 3/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4904183/10 (22) 22,01.91 (46) 15.12.92. Бюл, М 46 (72) В.Г. Прохоров и Е,Л. Казмировский (56) Ультразвук. Маленькая энциклопедия/под ред. И.И. Голяминой,,М.: Сов. энциклопедия, 1979, с. 306-308, Авторское свидетельство СССР . М 920517, кл. G 01 и 29/04, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N -991656, кл. В 06 В 3/04, 1981.

Автооское свидетельство СССР

М 879447, кл, G 01 N 29/04, 1980. (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЕ ФОКУСИРУЮЩЕЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано для фокусирования ультразвуковых колебаний при силовом воздействии ультразвука на жидкие и твердые среды, а также при медицинской ультразвуковой диагностике и терапии, Известны фокусирующие устройства, состоящие из двух основных элементов: активного излучателя и пассивного рефлектора, Рефлектор изменяет направление падающей на него волны таким образом, что в некоторой части пространства возникает концентрация энергии отраженных волн— это и является фокальной областью.

По этому же принципу работают фокусирующие устройства, использующие в качестве рефлектора плоский и цилиндрический зонные отражатели, в которых соседние зоны выполнены из матери(57) Использование: ультразвуковая техника, Сущность изобретения: первый излучающий элемент выполнен в виде цилиндра с кольцевыми секциями, толщины которых выбраны в соответствии с размерами зон Френеля. Второй излучающий элемент выполнен в виде диска из коаксиально распо ложенных секций, радиальные размеры которых соответствуют размерам зон Френеля. Второй излучающий элемент установлен соосно первому излучающему элементу на его торце через развязывающую вставку, Внешние диаметры излучающих элементов равны, фокусы совмещены в одной точке на оси симметрии устройства, на внешних поверхностях излучающих элементов расположены звукоотражающие экраны, 1 ил. алов с противоположными по знаку коэффициентами отражения.

Недостатком указанных устройств является малая излучающая поверхность, определяемая размерами излучателя, а также потери, обусловленные переотражением ультразвуковых волн от рефлектора. Следствием этого является невысокая интенсивность ультразвука в фокусе.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является устройство, содержащее излучающий элемент, выполненный в виде дуговых секций, образующих поверхность полуцилиндра, высоты которых выбраны в соответствии с размерами зон Френеля, и звукоотражающий экран, расположенный на внешней поверхности излучающего элемента.

1780860

Недостатком такого устройства является низкая мощность излучения в фокусе, обусловленная малыми размерами излучающей поверхности.

Цель изобретения — повышение мощности излучения.

Цель достигается тем, что устройство выполнено а виде двух излучающих элементов, Причем первый излучающий элемент выполнен в аиде цилиндра с кольцевыми секциями; один из его торцов связан через

-развязывающуб вставку со вторым излучающим элементом а вйде диска из коаксиэльно- расположенных секций, радиальные размеры которых соответствуют размерам зон Френеля, Первый и.второй излучающие элементы установлены соосно, их внешние диаметры равны, фокусы совмещенй а одной точке на оси симметрии устройства, а на внешней поверхности второго элемента расположен дополнительный эвукоотражэющий экран, Соседние секции обойх излучающих элементов: имеют противоположные напрааленим колебаний эа счет различной, поляризации или фазы .подводимых электрических напряжений.

На чертеже представлено продольное сечение устройства и схема электрических соединений, Ультразвуковое фокусирующее устрой-" . ство содержит цилиндрический излучающий элемент в виде кольцевых секций 1,. высоты которых соответствуют размерам зон Френеля, плоский излучающий элемент в виде диска иэ коаксиально расположенных секций 2, радиальные размеры которйх соответствуют размерам зон Френеля, эвукоотражающий экран 3, подводящие электроды 4, Цилиндрический элемент связан с дисковым элементом через развязыввющую вставку 5, Размеры обоих излучающих элементов выбраны таким образом, что их фокусы совмещены а одной точке на оси симметрии устройства. Работа устройства происходит следующим образом.

При подаче возбуждающего электрического напряжения через электроды 4 нэ секции цилиндрического 1 и плоского 2 излучающих элементов излучаемые этими секциями цилиндрические и плоские волны преобразуются а сферические, сходящиеся

10 синфазно в едином фокусе F.

Таким образом, эа счет увеличения более чем вдвое площади излучающей поверхности при сохранении размера по образующей цилиндрического элементе обеспечивается в сравнении с прототипом увеличение более чем вдвое излучаемой мощности в фокусе устройства.

Формула изобретения

Ультразвуковое фокусирующее устройство, содержащее первый излучающий эле.мент а виде соосно расположенных секций, толщины которых выбраны в соответствии

20 с размерами зон Френеля, и заукоотражаюповышения мощности излучения, первый излучающий элемент выполнен B аиде цилиндрэ с кольцевыми секциями, один из его торцов связан через развяэывающую встав30 ку с введенным вторым излучающИм эле-

МоНТоМ в виде диска из коаксиально расположенных секций; радйальные размеры которых соответствуют размерам зон

35 Френеля, причем первый и второй излучающие элементы установлены соосно, их внешние диаметры равны, фокусы совмещены в одной точке на оси симметрии устрой-. ства, а на внешней поверхности второго излучающего элемента расположен дополнительно введенный эвукоотражэющия экран, 40 щий экран, расположенный на внешней по25 верхности nepsoro излучающего элемента, о т л и ч а а щ е е с я тем, что; с целью

1780860

Составитель Е.Казмировский

Редактор Т,Коляда Техред M,Mîðãåíòâë Корректор fl. Ãåðåøè

Заказ 4234 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москве, Ж-35, Рауаская наб„4/5.

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101