Vrednovanje točkastog izvora ultrazvuka u linearnom i nelinearnom načinu rada : doktorska disertacija - Petošić, Ante; Ivančević, Bojan (Zagreb : A. Petošić ; Fakultet elektrotehnike i računarstva, 2008)
Tijekom višegodišnjeg razvoja niskofrekvencijskih ultrazvuènih ureðaja za primjene u neurokirurškim operacijama ostali su problemi toènog definiranja njihove akustièke snage i intenziteta.U radu su predložene i analizirane tri metode za odreðivanje akustièke snage toèkastog izvora ultrazvuka.
Prva metoda temelji se na mjerenju prostorne raspodjele magnitude dinamièkog tlaka u slobodnom akustièkom polju i proraèunu isijane akustièke snage pri linearnom i nelinearnom naèinu rada ultrazvuènog izvora.
Drugi naèin vrednovanja toèkastog izvora ultrazvuka temeljen je na odreðivanju nadomjesnih parametara ekvivalentnog elektromehanièkog titrajnog kruga koji opisuje gibanje vrha sonotrode izvora u okolini serijske rezonantne frekvencije longitudinalnog moda titranja. Parametri nadomjesnog kruga odreðeni su u okolini serijske rezonantne frekvencije i izraèunat je koeficijent elektroakustièkog iskorištenja.
Treæa metoda je mjerenje izlazne akustièke snage ultrazvuènog izvora pomoæu kalorimetrijske metode. Iz promjene unutrašnje temperature kalorimetrijskog sustava raèunaju se gubici sustava i odgovarajuæa izlazna akustièka snaga toèkastog izvora ultrazvuka.
Iz priloženih rezultata zakljuèeno je da se rezultati vrednovanja elektromehanièkog dijela UZ izvora mogu usporediti s rezultatima mjerenja isijane akustièke snage u slobodnom akustièkom polju u linearnom naèinu rada. Kalorimetrijska metoda pokazala se kao najopæenitija jer u sebi obuhvaæa i akustièku i toplinsku energiju koja se oslobaða tijekom procesa kavitacije.
Kljuène rijeèi:toèkasti ultrazvuèni izvor, isijana akustièka snaga, elektromehanièki dio UZ izvora, izlazna akustièka snaga
During interdisciplinary collaboration in scientific-research programmes in the field of power ultrasound several types of ultrasound point sources have been developed. The main problem left behind was how to measure acoustic power of the source. Three different methods for measurement of acoustic power have been considered during this work.
First method is measurement of delivered acoustic power in the free acoustic field. The pressure field of the transmitter has been measured with calibrated hydrophone system at different electrical power excitation levels.
The second considered method for measuring acoustic power was evaluating electromechanical part of ultrasound transmitter. The input electrical impedance of unloaded and loaded ultrasound transmitter have been measured at different voltage excitation levels. The parameters of equivalent circuit have been determinated on resonance frequency and electroacoustic efficiency factor is calculated using RLC equivalent circuit approach.
Third method for measuring output acoustic power is calorimetric method.
Measuring the delivered acoustic power in the free acoustic field, only acoustic power contribution is included in results. During cavitation, collapsing bubbles in front of sonotrode tip are secondary sound sources but they also generate heat energy which can't be measured using hydroacoustic measurement system so the calorimetric method is used. It has been shown that during cavitation, the majority of energy released is heat and not acoustic energy.
Key words:ultrasound point source, delivered acoustic power, electromechanical part of ultrasound source, output acoustic power.
Bibliografija str. 222-233