超声换能器的超构透镜设计与制备

作     者：朱志强 安志武 李威 ZHU Zhiqiang;AN Zhiwu;LI Wei

作者机构：辽宁工业大学锦州121001 中国科学院声学研究所声学与海洋信息全国重点实验室北京100190 天津大学天津300072 

基　　金：国家自然科学基金项目(12334019) 

出 版 物：《应用声学》 (Journal of Applied Acoustics)

年 卷 期：2025年第44卷第2期

页      码：513-518页

摘      要：高强度聚焦超声是一种新型的体外无创治疗肿瘤技术。为实现超声的超近聚焦,现有的方法主要为超声聚焦透镜或超声相控阵。超声聚焦透镜多为凹面镜,其表面的非平面结构会加强空化效应,进而损害透镜,缩短其使用寿命,且非平面结构不利于换能器表面与机体的耦合。超声相控阵为多阵元编程控制,存在阵元一致性差和栅瓣角度过小而进入目标范围等问题。为此,该文提出通过超构材料构建超声透镜(超构透镜),实现超声换能器的超近聚焦,即通过不同超构结构的相位延迟作用,实现不同位置处超声信号的相位调制,进而实现超近聚焦效果。该文利用上述方案设计制备了1MHz的超声换能器,并测得超构透镜的F数(聚焦深度与孔径之比)为2.5,与几何超声透镜相当。该文工作可为新型超声聚焦换能器的开发提供参考。

主 题 词：高强度聚焦超声 超近聚焦 超构材料 超构透镜 

学科分类：07[理学] 08[工学] 070206[070206] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.11684/j.issn.1000-310X.2025.02.027

馆 藏 号：203158097...