基于激光诱导超声换能器的磁声电成像研究

作     者：丁广鑫 夏慧 刘国强 李元圆 王丽丽 Ding Guangxin;Xia Hui;Liu Guoqiang;Li Yuanyuan;Wang Lili

作者机构：中国科学院电工研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 

基　　金：国家自然科学基金(61771448 61271424) 中国科学院科研装备研制项目(YZ201507) 中国科学院青年创新促进会人才项目(2017179) 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2018年第45卷第10期

页      码：254-261页

摘      要：生物组织的电学特征对肿瘤的早期诊断具有重要意义。通过测量样品的洛伦兹力效应,磁声电成像可以检测到生物组织电导率的变化,从而实现肿瘤组织的早期诊断。现有的磁声电成像采用传统的压电超声换能器产生超声激励,为了避免静磁场对超声激励系统的干扰,这种方法要求压电超声换能器必须远离被测样品,从而导致超声探头和被测样品间存在较大的超声传播距离,不利于在临床中进一步研究。首先设计了基于光声热弹效应的激光诱导超声换能器,这种光学超声换能器采用优化的炭黑和聚二甲基硅氧烷复合结构,减小了复合膜厚度,有望产生高频和高强度超声信号;然后对优化的复合膜激光诱导超声换能器的超声特性进行分析,并利用激光诱导超声换能器进行磁声电成像实验。结果表明:激光诱导超声换能器产生的超声信号具有与压电换能器产生的超声信号可比的压强幅度和超声带宽,-6 dB超声带宽接近7.5 MHz,产生的超声强度达到2.5 MPa;在磁场环境中,激光诱导超声换能器能提供一种无电子结构的超声激励方式,有效减小了磁声电成像中超声激励源的电磁干扰,具有良好的电磁兼容特性。

主 题 词：生物光学 磁声电成像 激光诱导超声换能器 光声换能器 复合纳米薄膜 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/CJL201845.1007001

馆 藏 号：203395123...