መርፌ ቢቭል ጂኦሜትሪ በአልትራሳውንድ-አምፕሊፋይድ ጥሩ መርፌ ባዮፕሲ ውስጥ የታጠፈ ስፋትን ይነካል

Nature.comን ስለጎበኙ እናመሰግናለን።የተወሰነ የሲኤስኤስ ድጋፍ ያለው የአሳሽ ስሪት እየተጠቀሙ ነው።ለበለጠ ልምድ፣ የዘመነ አሳሽ እንድትጠቀም እንመክርሃለን (ወይም የተኳኋኝነት ሁነታን በኢንተርኔት ኤክስፕሎረር አሰናክል)።በተጨማሪም, ቀጣይነት ያለው ድጋፍ ለማረጋገጥ, ጣቢያውን ያለ ቅጦች እና ጃቫስክሪፕት እናሳያለን.
በአንድ ጊዜ የሶስት ስላይዶችን ካርሶል ያሳያል።በአንድ ጊዜ በሶስት ስላይዶች ለመንቀሳቀስ የቀደመውን እና ቀጣይ ቁልፎችን ይጠቀሙ ወይም በመጨረሻው ላይ ያሉትን ተንሸራታቾች በአንድ ጊዜ በሶስት ስላይዶች ለማለፍ ይጠቀሙ።
በቅርቡ የአልትራሳውንድ አጠቃቀም በአልትራሳውንድ የተሻሻለ ጥሩ መርፌ ምኞት ባዮፕሲ (USeFNAB) ከተለመደው ጥሩ መርፌ ባዮፕሲ (FNAB) ጋር ሲነፃፀር የቲሹ ምርትን እንደሚያሻሽል በቅርቡ ታይቷል።በቢቭል ጂኦሜትሪ እና በመርፌ ጫፍ ድርጊት መካከል ያለው ግንኙነት ገና አልተመረመረም።በዚህ ጥናት ውስጥ ለተለያዩ የቢቭል ርዝማኔዎች የመርፌ ሬዞናንስ እና የተገላቢጦሽ ስፋት ባህሪያትን መርምረናል.በ3.9 ሚ.ሜ የተቆረጠ የተለመደውን ላንሴት በመጠቀም፣ የጫፍ ማፈንገጥ ሃይል ፋክተር (DPR) በአየር እና በውሃ ውስጥ በቅደም ተከተል 220 እና 105µm/W ነበር።ይህ በአየር እና በውሃ ውስጥ በቅደም ተከተል 180 እና 80 μm/W DPR ካስመዘገበው ከአክሲሲምሜትሪክ 4mm bevel ጫፍ ከፍ ያለ ነው።ይህ ጥናት በተለያዩ የማስገቢያ መሳሪያዎች አውድ ውስጥ የቢቭል ጂኦሜትሪ ጥንካሬን በማጣመም መካከል ያለውን ግንኙነት አስፈላጊነት ያጎላል, እና ስለዚህ ለ USeFNAB አስፈላጊ የሆነውን የመርፌ መወዛወዝ ጂኦሜትሪ በመቀየር የመቁረጫ እርምጃዎችን ከመበሳት በኋላ የመቁረጥ ዘዴዎችን በተመለከተ ግንዛቤን ይሰጣል ።የመተግበሪያ ጉዳዮች.
ጥሩ መርፌ ምኞት ባዮፕሲ (FNAB) ያልተለመደ ችግር በሚጠረጠርበት ጊዜ መርፌ የቲሹ ናሙና ለማግኘት የሚያገለግልበት ዘዴ ነው1,2,3.የፍራንሲስ አይነት ምክሮች ከባህላዊ ላንሴት 4 እና ሜንጊኒ5 ጠቃሚ ምክሮች የበለጠ የምርመራ አፈጻጸምን እንደሚሰጡ ታይተዋል።Axisymmetric (ማለትም ዙሪያ) bevels ለሂስቶፓቶሎጂ በቂ ናሙና የመሆን እድልን ለመጨመር ቀርቧል።
ባዮፕሲ በሚደረግበት ጊዜ አጠራጣሪ የፓቶሎጂን ለመለየት መርፌ በቆዳ እና በቲሹ ሽፋን ይተላለፋል።በቅርብ ጊዜ የተደረጉ ጥናቶች እንደሚያሳዩት ለአልትራሳውንድ ማግበር ለስላሳ ቲሹዎች 7,8,9,10 ለመድረስ የሚያስፈልገውን የመበሳት ኃይል ሊቀንስ ይችላል.የመርፌ መወጠሪያ ጂኦሜትሪ በመርፌ መስተጋብር ኃይሎች ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር ታይቷል፣ ለምሳሌ ረዣዥም ቢቨሎች ዝቅተኛ የቲሹ ዘልቆ ኃይሎች እንዳላቸው ታይቷል 11 .መርፌው ወደ ቲሹው ገጽ ከገባ በኋላ ማለትም ከተበሳጨ በኋላ የመርፌ መቁረጫ ኃይል ከጠቅላላው የመርፌ-ቲሹ መስተጋብር ኃይል 75% ሊሆን ይችላል12.አልትራሳውንድ (ዩኤስ) በድህረ-ቅጣት ደረጃ 13 ውስጥ የምርመራውን ለስላሳ ቲሹ ባዮፕሲ ጥራት ለማሻሻል ታይቷል.የአጥንት ባዮፕሲን ለማሻሻል ሌሎች ዘዴዎች ለደረቅ ቲሹ ናሙና 14,15 ተዘጋጅተዋል ነገር ግን የባዮፕሲ ጥራትን የሚያሻሽል ምንም ውጤት አልተገኘም.በርካታ ጥናቶች ደግሞ የአልትራሳውንድ ድራይቭ voltage16,17,18 እየጨመረ ጋር ሜካኒካዊ መፈናቀል ይጨምራል መሆኑን ደርሰውበታል.በመርፌ-ቲሹ መስተጋብር ውስጥ ብዙ ስለ axial (longitudinal) static Forces ጥናቶች ቢኖሩም፣ በጊዜያዊ ተለዋዋጭነት እና በመርፌ ቢቭል ጂኦሜትሪ በአልትራሳውንድ የተሻሻለ FNAB (USeFNAB) ላይ የተደረጉ ጥናቶች የተገደቡ ናቸው።
የዚህ ጥናት አላማ የተለያዩ የቢቭል ጂኦሜትሪዎች በመርፌ ጫፍ ተግባር ላይ በመርፌ መወዛወዝ በአልትራሳውንድ frequencies ላይ ያለውን ተጽእኖ መመርመር ነበር።በተለይም መርፌ መካከለኛ በመርፌ ጫፍ ማፈንገጥ ላይ ያለውን ተጽእኖ መርምረናል ለተለመዱት መርፌዎች (ለምሳሌ ላንሴትስ) ፣ axisymmetric እና asymmetric single bevel geometryes (ምስል) ለተለያዩ ዓላማዎች የ USeFNAB መርፌዎችን እንደ መራጭ መምጠጥ ከተወጋ በኋላ። መዳረሻ ወይም ለስላሳ ቲሹ ኒውክሊየስ.
በዚህ ጥናት ውስጥ የተለያዩ የቢቭል ጂኦሜትሪዎች ተካተዋል.(ሀ) ከ ISO 7864:201636 ጋር የሚጣጣሙ ላንሴቶች \(\ alpha \) ዋና የቢቭል አንግል ፣ \(\ theta \) ሁለተኛ የቢቭል መዞሪያ አንግል ነው ፣ እና \ (\phi \) በ ውስጥ ሁለተኛ የቢቭል ማሽከርከር አንግል ነው ። ዲግሪ፣ በዲግሪ (\(^\circ\))።(ለ) መስመራዊ ያልተመጣጠነ ነጠላ ደረጃ ቻምፌሮች (በ DIN 13097፡201937 ውስጥ “standard” ተብሎ የሚጠራው) እና (ሐ) መስመራዊ አክሲሚሜትሪክ (ክብ) ባለ አንድ ደረጃ ቻምፈሮች።
የእኛ አካሄድ በመጀመሪያ በዳገቱ ላይ ባለው የታጠፈ የሞገድ ርዝመት ላይ ያለውን ለውጥ ለተለመደ ላንሴት ፣አክሲሚሜትሪክ እና ያልተመጣጠነ ነጠላ-ደረጃ ተዳፋት ጂኦሜትሪዎችን መቅረጽ ነው።ከዚያም የቢቭል አንግል እና የቱቦ ርዝማኔ በማጓጓዣ ዘዴ ተንቀሳቃሽነት ላይ ያለውን ተጽእኖ ለመፈተሽ የፓራሜትሪክ ጥናት እናሰላለን።ይህ የሚደረገው የፕሮቶታይፕ መርፌን ለመሥራት ትክክለኛውን ርዝመት ለመወሰን ነው.በሲሙሌሽኑ ላይ በመመርኮዝ የመርፌ ፕሮቶታይፕ ተሠርተው በአየር ፣ በውሃ እና በ 10% (ወ/ቪ) ባሊስቲክ ጄልቲን ውስጥ ያለው የማስተጋባት ባህሪ በሙከራ የቮልቴጅ ነጸብራቅ ቅንጅትን በመለካት እና የኃይል ማስተላለፊያ ቅልጥፍናን በማስላት የአሰራር ድግግሞሹ የታየበት ነው። ተወስኗል።.በመጨረሻም ከፍተኛ ፍጥነት ያለው ኢሜጂንግ በአየር እና በውሃ ውስጥ በመርፌው ጫፍ ላይ ያለውን የታጠፈውን ሞገድ በቀጥታ ለመለካት እና በእያንዳንዱ ዘንበል የሚተላለፈውን የኤሌክትሪክ ኃይል እና የተወጋው የዲፕሌክሽን ሃይል ፋክተር (DPR) ጂኦሜትሪ ለመገመት ይጠቅማል። መካከለኛ.
በስእል 2a ላይ እንደሚታየው ቁጥር 21 ቧንቧ (0.80 ሚሜ OD, 0.49 ሚሜ መታወቂያ, 0.155 ሚሜ ቧንቧ ግድግዳ ውፍረት, ISO 9626: 201621 ላይ እንደተገለጸው መደበኛ ግድግዳ) 316 አይዝጌ ብረት (የወጣት ሞጁል 205) ይጠቀሙ.\(\ጽሑፍ {GN/m}^{2}\)፣ density 8070 kg/m\(^{3}\)፣ የPoisson ሬሾ 0.275)።
የመርፌውን እና የድንበር ሁኔታዎችን የማጠፍዘዣ ሞገድ እና የመጨረሻውን ኤለመንት ሞዴል (FEM) ማስተካከል መወሰን.(ሀ) የቢቭል ርዝመት (BL) እና የቧንቧ ርዝመት (ቲኤል) መወሰን.(ለ) ባለ ሶስት አቅጣጫዊ (3D) ፊኒት ኤለመንት ሞዴል (ኤፍኢኤም) የ harmonic point force \(\tilde{F}_y\vec{j}\)ን በመጠቀም መርፌውን በአቅራቢያው ጫፍ ላይ ለማስደሰት ፣ ነጥቡን በማዞር እና ፍጥነትን ለመለካት በእያንዳንዱ ጫፍ (\( \tilde{u}_y\vec {j}\)፣ \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) የሜካኒካል ማጓጓዣ እንቅስቃሴን ለማስላት።\(\ lambda _y \) ከቁመት ሃይል \(\tilde{F}_y\vec {j}\) ጋር የተገናኘ የታጠፈ የሞገድ ርዝመት ተብሎ ይገለጻል።(ሐ) በ x-ዘንግ እና y-ዘንጉ ዙሪያ የስበት መሃከልን፣ ክፍል-አቋራጭ ሀ እና የኢነርቲያ አፍታዎችን \(I_{xx}\) እና \(I_{yy}\)ን ይወስኑ።
በለስ ላይ እንደሚታየው.2b,c, ላልተወሰነ (ማያልቅ) ጨረሮች በመስቀል-ክፍል A እና በትልቅ የሞገድ ርዝመት ከጨረሩ የመስቀለኛ ክፍል መጠን ጋር ሲነጻጸር, የታጠፈ (ወይም መታጠፍ) ደረጃ ፍጥነት \(c_{EI}\) ) 22 ተብሎ ይገለጻል።
ኢ የወጣት ሞጁል (\(\ጽሑፍ {N/m}^{2}\))፣ \(\ omega _0 = 2\pi f_0 \ ) መስመራዊ ድግግሞሽ (1/ሰ ወይም ኸርዝ) ነው፣ እኔ በፍላጎት ዘንግ ዙሪያ ያለው አካባቢ የማይነቃነቅ ቅጽበት ነው \((\ጽሑፍ {m}^{4})\) እና \(m'=\) rho _0 A \) በ አሀድ ርዝመት (ኪግ/ሜ) ላይ ያለው ክብደት ሲሆን \(\rho _0 \) ጥግግት \((\ጽሑፍ {kg/m}^{3}) \) ሲሆን ሀ ደግሞ መስቀል ነው። - የጨረር ክፍል (xy አውሮፕላን) (\ (\ጽሑፍ {m}^{2}\))።በእኛ ሁኔታ የተተገበረው ኃይል ከቋሚው y-ዘንግ ማለትም \(\tilde{F}_y\vec {j}\) ጋር ትይዩ ስለሆነ እኛ የምንፈልገው በአግድም x- ዙሪያ ያለው አካባቢ የማይነቃነቅበትን ጊዜ ብቻ ነው። ዘንግ፣ ማለትም \(I_{xx} \)፣ ስለዚህ፡-
ለመጨረሻው ኤለመንቱ ሞዴል (ኤፍኢኤም)፣ ንፁህ harmonic መፈናቀል (m) ይታሰባል፣ ስለዚህ ማጣደፍ (\(\ጽሑፍ {m/s}^{2}\)) \(\ከፊል ^2 \vec) ተብሎ ተገልጿል { u}/ \ ከፊል t^2 = -\omega ^2\vec {u}\፣ ለምሳሌ \(\vec {u}(x, y, z, t) := u_x\vec {i} + u_y \vec {j }+ u_z\vec {k}\) በቦታ መጋጠሚያዎች ውስጥ የተገለጸ ባለ ሶስት አቅጣጫዊ የማፈናቀል ቬክተር ነው።በ COMSOL መልቲፊዚክስ ሶፍትዌር ፓኬጅ (ስሪቶች 5.4-5.5፣ COMSOL Inc.፣ ማሳቹሴትስ፣ ዩኤስኤ) ውስጥ ባለው ትግበራ መሠረት የመጨረሻውን በመጨረሻው በሚለዋወጠው የላግራንጊን ቅጽ የሞመንተም ሚዛን law23 መተካት ይሰጣል፡-
የት \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\ከፊል y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\ከፊል z}\vec {k}\) የ tensor divergence ከዋኝ ነው፣ እና \({\መስመር{\sigma}}\) ሁለተኛው የፒዮላ-ኪርችሆፍ የጭንቀት መቆጣጠሪያ (ሁለተኛ ቅደም ተከተል፣ \(\ ጽሑፍ) ነው። { N /m}^{2} k} \) የእያንዳንዱ የሰውነት ኃይል ቬክተር ነው (\(\text {N/m}^{3} የሰውነት ኃይል ፣ የደረጃ አንግል \(\ phi \) (ራድ) አለው።በእኛ ሁኔታ, የሰውነት የድምጽ ኃይል ዜሮ ነው, እና የእኛ ሞዴል የጂኦሜትሪክ መስመራዊ እና ትንሽ የመለጠጥ ለውጦችን, ማለትም \({\underline{\varepsilon}}^{el} = {\መስመር{\varepsilon}} ), የት \({\መስመር{\varepsilon}}^{el}}) እና \({\መስመር{\varepsilon}}\) - የላስቲክ መበላሸት እና አጠቃላይ መበላሸት (የሁለተኛው ቅደም ተከተል ስፋት የሌለው)።የሁክ አደረጃጀት isotropic elasticity tensor \(\መስመር {\ underline {C))\) የሚገኘው ያንግ ሞጁል ኢ(\(\ጽሑፍ{N/m}^{2}\)) እና የPoisson ሬሾ v በመጠቀም ነው፣ ስለዚህም \ (\መስመር{\መስመር{C}}፡=\መስመር{\መስመር{C}}(E,v)\) (አራተኛ ቅደም ተከተል)።ስለዚህ የጭንቀት ስሌት \({\መስመር{\sigma}} := \መስመር{\ስር{C}}:{\መስመር{\varepsilon}}\) ይሆናል።
ስሌቶቹ የተከናወኑት በ 10-node tetrahedral ንጥረ ነገሮች የንጥል መጠን \ (\ le \) 8 μm ነው.መርፌው በቫኩም ውስጥ ተቀርጿል፣ እና የሜካኒካል ተንቀሳቃሽነት ማስተላለፊያ እሴት (ms-1 H-1) እንደ \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec {j} ይገለጻል። |/|\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24፣ \(\tilde{v}_y\vec {j}\) የእጅ ሥራው የውጤት ውስብስብ ፍጥነት ሲሆን እና \( \tilde{ F} _y\vec {j }\) በስዕል 2ለ ላይ እንደሚታየው በቱቦው ቅርበት ላይ የሚገኝ ውስብስብ የማሽከርከር ኃይል ነው።አስተላላፊ ሜካኒካል ተንቀሳቃሽነት በዲሲቤል (ዲቢ) የሚገለፀው ከፍተኛውን ዋጋ እንደ ማጣቀሻ ማለትም \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}| )\ ), ሁሉም የ FEM ጥናቶች በ 29.75 kHz ድግግሞሽ ተካሂደዋል.
የመርፌው ንድፍ (ምስል 3) በተለመደው 21 መለኪያ ሃይፖደርሚክ መርፌ (ካታሎግ ቁጥር: 4665643, Sterican \ (^\circledR \), ውጫዊ ዲያሜትር 0.8 ሚሜ, 120 ሚሜ ርዝመት, ከ AISI የተሰራ ነው. ክሮሚየም-ኒኬል አይዝጌ ብረት 304.፣ B. Braun Melsungen AG፣ Melsungen፣ Germany) የፕላስቲክ Luer Lock እጀታ ከ polypropylene ፕሮክሲማል ጋር በተዛመደ የጫፍ ማሻሻያ አስቀምጧል።በስእል 3 ለ እንደሚታየው የመርፌ ቱቦው ወደ ሞገድ ጋይድ ይሸጣል.የሞገድ መመሪያው ከማይዝግ ብረት 3-ል አታሚ (EOS Stainless Steel 316L በ EOS M 290 3D አታሚ፣ 3D Formtech Oy፣ Jyväskylä፣ ፊንላንድ) ላይ ታትሟል እና ከዚያም M4 ቦልቶችን በመጠቀም ከላንግቪን ዳሳሽ ጋር ተያይዟል።የላንጌቪን ትራንስዱስተር በእያንዳንዱ ጫፍ ሁለት ክብደት ያላቸው 8 የፓይዞኤሌክትሪክ ቀለበት አካላትን ያካትታል።
አራቱ የጠቃሚ ምክሮች (በሥዕላዊ መግለጫዎች)፣ በንግድ የሚገኝ ላንሴት (ኤል) እና ሶስት የተመረተ አክሲምሜትሪክ ነጠላ-ደረጃ bevels (AX1-3) በቅደም ተከተል በ4፣ 1.2 እና 0.5 ሚሜ ርዝመት (BL) ተለይተው ይታወቃሉ።(ሀ) የተጠናቀቀውን መርፌ ጫፍ መዝጋት.(ለ) ለ 3-ል የታተመ የሞገድ መመሪያ የተሸጡ አራት ፒን የላይኛው እይታ እና ከዚያ ከ M4 ቦልቶች ጋር ከላንግቪን ዳሳሽ ጋር የተገናኘ።
ሶስት የአክሲሚሜትሪክ የቢቭል ምክሮች (ምስል 3) (TAs Machine Tools Oy) የሚመረቱት ከ \ (\ approx \) 2 \ (^\) ጋር የሚዛመድ 4.0፣ 1.2 እና 0.5 ሚሜ በሆነ የቢቭል ርዝመቶች (BL, በስእል 2 ሀ) ነው. circ \) ፣ 7 \ (^ \ cir \) እና 18 \ (^ \ cir \)።የሞገድ መመሪያው እና የስታይለስ ክብደቶች 3.4 ± 0.017 ግ (አማካኝ ± SD, n = 4) ለ bevel L እና AX1-3 በቅደም ተከተል (Quintix \ (^\circledR \) 224 ዲዛይን 2, Sartorius AG, Göttingen, ጀርመን) ናቸው.ከመርፌው ጫፍ እስከ የፕላስቲክ እጀታው ጫፍ ድረስ ያለው አጠቃላይ ርዝመት 13.7, 13.3, 13.3, 13.3 ሴ.ሜ ለ bevel L እና AX1-3 በስእል 3b.
ለሁሉም የመርፌ አወቃቀሮች ከመርፌው ጫፍ እስከ ውዝዋዜው ጫፍ ድረስ ያለው ርዝመት 4.3 ሴ.ሜ ነው ፣ እና የመርፌ ቱቦው ወደ ላይ እንዲሄድ (ማለትም ከ Y ዘንግ ጋር ትይዩ ነው) ).), እንደ (ምስል 2).
በ MATLAB (R2019a, The MathWorks Inc., Massachusetts, USA) በኮምፒዩተር (Latitude 7490, Dell Inc., Texas, USA) ላይ የሚሰራ ብጁ ስክሪፕት ከ25 እስከ 35 kHz በ7 ሰከንድ ውስጥ መስመራዊ የ sinusoidal ጽዳት ለመፍጠር ጥቅም ላይ ውሏል። ወደ አናሎግ ሲግናል በዲጂታል-ወደ-አናሎግ (DA) መቀየሪያ (Analog Discovery 2, Digilent Inc., ዋሽንግተን, አሜሪካ) ተቀይሯል.የአናሎግ ሲግናል \(V_0\) (0.5 ቪፒ-ፒ) በልዩ የሬድዮ ፍሪኩዌንሲ (RF) ማጉያ (ማሪያቺ ኦይ፣ ቱርኩ፣ ፊንላንድ) ተጨምሯል።የሚወድቀው ማጉያ ቮልቴጅ \({V_I}\) ከ RF ማጉያ የሚወጣው ከ 50 \ (\ ኦሜጋ \) የውጤት እክል ጋር በመርፌ መዋቅር ውስጥ በተሰራ ትራንስፎርመር 50 \(\ ኦሜጋ) \) Langevin transducer (የፊት እና የኋላ ባለ ብዙ ሽፋን ፒኢዞኤሌክትሪክ ተርጓሚዎች ፣ በጅምላ የተጫኑ) የሜካኒካዊ ሞገዶችን ለመፍጠር ያገለግላሉ።ብጁ የ RF ማጉያ በ 300 kHz ከአናሎግ ወደ ዲጂታል (AD) ክስተት \({V_I}\) እና የተንጸባረቀ አምፕሊፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍፍ (SWR) ሜትር ) መቀየሪያ (Analog Discovery 2).የማጉያውን ግብአት ከመሸጋገሪያው ጋር ከመጠን በላይ መጫንን ለመከላከል የ excitation ምልክቱ በጅማሬ እና በመጨረሻው ስፋት ተስተካክሏል።
በMATLAB ውስጥ የተተገበረ ብጁ ስክሪፕት በመጠቀም የድግግሞሽ ምላሽ ተግባር (AFC) ማለትም መስመራዊ የጽህፈት መሳሪያ ይወስዳል።እንዲሁም የማይፈለጉ ድግግሞሾችን ከምልክቱ ላይ ለማስወገድ ከ20 እስከ 40 kHz ባንድ ማለፊያ ማጣሪያ ይተግብሩ።የማስተላለፊያ መስመር ንድፈ ሐሳብን በመጥቀስ \(\tilde{H}(f)\) በዚህ ሁኔታ ከቮልቴጅ ነጸብራቅ ቅንጅት ጋር እኩል ነው ማለትም \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I} \)26 የ ማጉያው \ (Z_0 \) ውፅዓት impedance በመቀየሪያ ውስጥ አብሮ ውስጥ ትራንስፎርመር ያለውን ግብዓት impedance ጋር የሚዛመድ እና የኤሌክትሪክ ኃይል ነጸብራቅ Coefficient \ ({P_R}/{P_I}\) ቀንሷል ነው. ({V_R }^ 2/{V_I}^2\)፣ ከዚያም \(|\rho _{V}|^2\) ነው።የኤሌክትሪክ ኃይል ፍፁም ዋጋ በሚያስፈልግበት ጊዜ የተዛማጁን ቮልቴጅ ሥሩ አማካኝ ካሬ (ኤምኤምኤስ) እሴትን በመውሰድ ድርጊቱን \(P_I \) እና የተንጸባረቀ \(P_R \) ኃይል (W) አስሉ ለስርጭት መስመር በ sinusoidal excitation, \ (P = {V} ^ 2 / (2Z_0) \) 26, የት \ (Z_0 \) 50 \ (\ ኦሜጋ \) ጋር እኩል ነው.ለጭነት \(P_T \) የተሰጠው የኤሌክትሪክ ኃይል (ማለትም የገባው መካከለኛ) በ \(| P_I - P_R |\) (W RMS) እና የኃይል ማስተላለፊያ ቅልጥፍና (PTE) ሊገለጽ እና ሊገለጽ ይችላል መቶኛ (%) ስለዚህ 27 ይሰጣል:
የድግግሞሽ ምላሹ የስታይል ዲዛይኑን የሞዳል ድግግሞሾች \(f_{1-3}\) (kHz) እና ተመጣጣኝ የኃይል ማስተላለፊያ ቅልጥፍናን ለመገመት ጥቅም ላይ ይውላል፣ \(\ጽሑፍ {PTE}_{1{-}3} \ ).FWHM (\(\ጽሑፍ {FWHM}_{1{-}3}\)፣ Hz) የሚገመተው በቀጥታ ከ \(\ጽሑፍ {PTE}_{1{-}3}\) ነው፣ ከሠንጠረዥ 1 ድግግሞሾች \(f_{1-3}\) በ ውስጥ ተገልጸዋል።
የአሲኩላር መዋቅር ድግግሞሽ ምላሽ (AFC) ለመለካት ዘዴ።ባለሁለት ቻናል ጠረግ-ሳይን መለኪያ25,38 የድግግሞሽ ምላሽ ተግባር \(\tilde{H}(f)\) እና የግፊት ምላሹን H(t) ለማግኘት ይጠቅማል።\({\mathcal {ኤፍ}}\(\tilde{G}(f)\) ማለት ሁለቱ ምልክቶች በድግግሞሽ ጎራ ውስጥ ተባዝተዋል፣ ለምሳሌ \(\tilde{G}_{XrX}\) የተገላቢጦሽ ስካን ማለት ነው\(\tilde{X} r )\) እና የቮልቴጅ ጠብታ ምልክት \(\tilde{X}(f)\)።
በለስ ላይ እንደሚታየው.5፣ ባለከፍተኛ ፍጥነት ካሜራ (Phantom V1612፣ Vision Research Inc.፣ New Jersey, USA) በማክሮ ሌንስ (MP-E 65mm፣ \(f)/2.8፣ 1-5 \ (\ times\)፣ Canon Inc. ., ቶኪዮ, ጃፓን) በተለዋዋጭ ተነሳሽነት (ነጠላ ድግግሞሽ, ቀጣይነት ያለው sinusoid) በ 27.5-30 kHz ድግግሞሽ ላይ ያለውን የመርፌ ጫፍ ማዞርን ለመመዝገብ ያገለግሉ ነበር.የጥላ ካርታ ለመፍጠር የቀዘቀዘ ኤለመንት ከፍተኛ ኃይለኛ ነጭ LED (ክፍል ቁጥር: 4052899910881, White Led, 3000 K, 4150 lm, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, ጀርመን) ከመርፌው ምሰሶ በስተጀርባ ተቀምጧል.
የሙከራ ቅንብር የፊት እይታ።ጥልቀት የሚለካው ከመገናኛው ገጽ ላይ ነው.የመርፌው መዋቅር በሞተር ማስተላለፊያ ጠረጴዛ ላይ ተጣብቆ እና ተጭኗል.ባለከፍተኛ ፍጥነት ያለው ካሜራ ከከፍተኛ የማጉያ መነፅር (5\(\timesሁሉም ልኬቶች ሚሊሜትር ናቸው.
ለእያንዳንዱ አይነት መርፌ ቢቭል፣ 300 ባለከፍተኛ ፍጥነት የካሜራ ክፈፎች 128 \(\x\) 128 ፒክስል፣ እያንዳንዳቸው የቦታ መፍታት 1/180 ሚሜ (\(\ በግምት) 5 µm)፣ በጊዜያዊ ጥራት መዝግበናል የ 310,000 ክፈፎች በሰከንድ.በስእል 6 እንደሚታየው እያንዳንዱ ፍሬም (1) ተቆርጧል (2) ጫፉ በክፈፉ የመጨረሻ መስመር (ታች) ላይ እንዲሆን እና ከዚያም የምስሉ ሂስቶግራም (3) ይሰላል, ስለዚህ ካኒ 1 እና ጣራዎችን ይይዛል. 2 መወሰን ይቻላል.ከዚያም Canny28(4) የጠርዝ ማወቂያን በሶቤል ኦፕሬተር 3 \(\times\) 3 በመጠቀም ይተግብሩ እና ለሁሉም 300 እጥፍ ደረጃዎች የካቪቴሽን ሃይፖቴንዩዝ (\mathbf {\times} \) የሚል ስያሜ የተሰጠውን የፒክሰል ቦታ ያሰሉ .የማጠፊያው ስፋት መጨረሻ ላይ ለመወሰን ተዋጽኦው ይሰላል (ማዕከላዊ ልዩነት አልጎሪዝምን በመጠቀም) (6) እና የማጠፊያው (7) የአካባቢያዊ ጽንፍ (ማለትም ከፍተኛ) የያዘ ፍሬም ተለይቷል።የማይነቃነቅ ጠርዝን በእይታ ከመረመረ በኋላ ጥንድ ክፈፎች (ወይም ሁለት ክፈፎች በግማሽ ጊዜ ተለያይተዋል) (7) ተመርጠዋል እና የጫፉ ማጠፊያው ይለካል (\ (\mathbf {\ times} \ የሚል ስያሜ ተሰጥቶታል ) ከላይ ያለው ተተግብሯል ። በፓይዘን (v3.8፣ Python ሶፍትዌር ፋውንዴሽን፣ python.org) የ OpenCV Canny edge detection algorithm በመጠቀም (v4.5.1፣ open source computer vision library፣ opencv.org) የኤሌክትሪክ ሃይል \ (P_T \) (W፣ rms) .
የጥቆማ ማፈንገጥ የሚለካው ባለ 7-ደረጃ ስልተ ቀመር (1-7) ፍሬም (1-2)፣ የ Canny የጠርዝ ማወቂያን (3-4)፣ የፒክሰል መገኛ ቦታን በመጠቀም በ310 kHz ከከፍተኛ ፍጥነት ካሜራ የተወሰዱ ተከታታይ ክፈፎችን በመጠቀም ነው። ስሌት (5) እና የጊዜ ውጤታቸው (6)፣ እና በመጨረሻም ከጫፍ እስከ ጫፍ ማፈንገጥ በምስላዊ በተፈተሹ ጥንድ ክፈፎች (7) ላይ ይለካሉ።
መለኪያዎች በአየር (22.4-22.9 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ) ፣ ዲዮኒዝድ ውሃ (20.8-21.5 ° ሴ) እና ባለስቲክ ጄልቲን 10% (ወ/ቪ) (19.7-23.0°C፣ \(\ጽሑፍ {Honeywell}^{ \text) ተወስደዋል። {TM}}\) \(\ጽሑፍ {Fluka}^{\ጽሑፍ {TM}}\) ቦቪን እና የአሳማ ሥጋ Gelatin ለአይነት ባሊስቲክ ትንታኔ፣ ሃኒዌል ኢንተርናሽናል፣ ሰሜን ካሮላይና፣ አሜሪካ)።የሙቀት መጠኑ የሚለካው በ K-type thermocouple amplifier (AD595, Analog Devices Inc., MA, USA) እና በ K-type thermocouple (Fluke 80PK-1 Bead Probe No. 3648 type-K, Fluke Corporation, Washington, USA) ነው.ከመካከለኛው ጥልቀት በ 5 µm ጥራት በቋሚ ሞተራይዝድ ዚ-ዘንግ ደረጃ (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, Lithuania) በመጠቀም ላይ ላዩን (የ z-ዘንጉ አመጣጥ ሆኖ ተቀምጧል).በእያንዳንዱ ደረጃ.
የናሙና መጠኑ ትንሽ (n = 5) እና መደበኛነት ሊታሰብ ስለማይችል ሁለት-ናሙና ባለ ሁለት-ጅራት የዊልኮክሰን ደረጃ ድምር ፈተና (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project .org) ጥቅም ላይ ውሏል. ለተለያዩ ቢቨሎች የቫሪሪያን መርፌ ጫፍ መጠን ለማነፃፀር.በእያንዳንዱ ቁልቁል 3 ንፅፅሮች ነበሩ፣ ስለዚህ የቦንፌሮኒ እርማት ከተስተካከለ የትርጉም ደረጃ 0.017 እና የስህተት መጠን 5% ጋር ተተግብሯል።
አሁን ወደ ስእል 7 እንሸጋገር.በ 29.75 kHz ድግግሞሽ, የ 21-መለኪያ መርፌ የግማሽ ሞገድ (\ (\ lambda_y/2 \)) \ (\ በግምት) 8 ሚሜ ነው.አንድ ሰው ወደ ጫፉ ሲቃረብ, የታጠፈው የሞገድ ርዝመት በግዳጅ ማዕዘን ላይ ይቀንሳል.ጫፍ \(\ lambda _y/2 \) \(\ በግምት \) 3, 1 እና 7 ሚሜ ደረጃዎች አሉ ለወትሮው ላንሶሌት (a), asymmetric (b) እና axisymmetric (c) የአንድ ነጠላ መርፌ ዝንባሌ. , በቅደም ተከተል.ስለዚህ ይህ ማለት የላንሴት ክልል \(\ በግምት) 5 ሚሜ ነው (ምክንያቱም ሁለቱ የላንሴት አውሮፕላኖች አንድ ነጥብ 29,30 ይመሰርታሉ) ፣ ያልተመጣጠነ ምሰሶው 7 ሚሜ ነው ፣ የአሲሜትሪክ ምሰሶው 1 ነው ። ሚ.ሜ.Axisymmetric slopes (የስበት መሃከል ቋሚ ነው, ስለዚህ የቧንቧው ግድግዳ ውፍረት ብቻ ከዳገቱ ጋር ይለወጣል).
የ FEM ጥናቶች እና እኩልታዎችን በ 29.75 kHz ድግግሞሽ አተገባበር.(1) የታጠፈውን የግማሽ ሞገድ (\ (\ lambda_y/2 \)) ለ ላንሴት (a) ፣ asymmetric (b) እና axisymmetric (c) bevel geometry (እንደ ምስል 1a,b,c) ያለውን ልዩነት ሲያሰላ. ) .የላንሴት፣ አሲሜትሪክ እና አክሲምሜትሪክ bevels አማካይ ዋጋ \(\ lambda_y/2 \) 5.65፣ 5.17 እና 7.52 ሚሜ ነበር፣ በቅደም ተከተል።ለአሲሜትሪክ እና አክሲምሜትሪክ ጨረሮች የጫፍ ውፍረት በ \(\ በግምት) 50 µm የተገደበ መሆኑን ልብ ይበሉ።
ከፍተኛ ተንቀሳቃሽነት \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) በጣም ጥሩው የቱቦ ርዝመት (TL) እና የቢቭል ርዝመት (BL) ጥምረት ነው (ምስል 8፣ 9)።ለተለመደው ላንት, መጠኑ ቋሚ ስለሆነ, ጥሩው TL \ (\ በግምት) 29.1 ሚሜ (ምስል 8) ነው.ለ asymmetric እና axisymmetric bevels (ምስል 9a, b, በቅደም ተከተል), የ FEM ጥናቶች BL ከ 1 እስከ 7 ሚሜ ተካተዋል, ስለዚህ በጣም ጥሩው TL ከ 26.9 እስከ 28.7 ሚሜ (ክልል 1.8 ሚሜ) እና ከ 27.9 እስከ 29 .2 ሚሜ (ክልል) ነበር. 1.3 ሚሜ), በቅደም ተከተል.ለተዛማጅ ቁልቁል (ምስል 9 ሀ) ፣ ጥሩው ቲኤል በመስመር ላይ ጨምሯል ፣ BL 4 ሚሜ ላይ ያለ አምባ ላይ ደርሷል ፣ እና ከዚያ ከBL 5 ወደ 7 ሚሜ በከፍተኛ ሁኔታ ቀንሷል።ለአክሲሲምሜትሪክ ቢቭል (ምስል 9 ለ)፣ ጥሩው ቲኤልኤል BL በመጨመር በመስመር ጨምሯል እና በመጨረሻም በBL ከ 6 እስከ 7 ሚሜ የተረጋጋ።የተራዘመ የ axisymmetric tilt ጥናት (ምስል 9 ሐ) በ \(\ በግምት) 35.1-37.1 ሚሜ ላይ የተለየ የቲኤልኤስ ስብስብ አሳይቷል ።ለሁሉም BLs፣ በሁለቱ ምርጥ ቲኤልኤሎች መካከል ያለው ርቀት \(\ በግምት \) 8 ሚሜ (ከ \(\ lambda_y/2 \) ጋር እኩል ነው።
የላንሴት ማስተላለፊያ ተንቀሳቃሽነት በ 29.75 kHz.መርፌው በ 29.75 kHz ድግግሞሽ ውስጥ በተለዋዋጭ የተደሰተ እና ንዝረቱ በመርፌው ጫፍ ላይ ይለካል እና እንደ ተላላፊ የሜካኒካል እንቅስቃሴ መጠን (ዲቢቢ ከከፍተኛው ዋጋ አንጻር) ለ TL 26.5-29.5 ሚሜ (በ 0.1 ሚሜ ጭማሪ) ተገልጿል. .
በ 29.75 kHz ድግግሞሽ ላይ የኤፍኢኤም ፓራሜትሪክ ጥናቶች እንደሚያሳዩት የአክሲሚሜትሪክ ጫፍ ሽግግር ተንቀሳቃሽነት በቱቦው ርዝመት ለውጥ ምክንያት ከአሲሚሜትሪክ አቻው ያነሰ ነው ።የቢቭል ርዝማኔ (BL) እና የፓይፕ ርዝማኔ (ቲኤልኤል) ያልተመጣጠነ (a) እና axisymmetric (b, c) bevel geometryes በድግግሞሽ ጎራ ጥናት FEM (የድንበር ሁኔታዎች በስእል 2 ይታያሉ)።(a, b) TL ከ 26.5 እስከ 29.5 ሚሜ (0.1 ሚሜ ደረጃ) እና BL 1-7 ሚሜ (0.5 ሚሜ ደረጃ).(ሐ) TL 25-40 ሚሜ (በ 0.05 ሚሜ ጭማሪ) እና BL 0.1-7 ሚሜ (በ 0.1 ሚሜ ጭማሪ) ጨምሮ የተራዘመ axisymmetric tilt ጥናቶች \(\ lambda_y/2 \) የጫፉን መስፈርቶች ማሟላት አለባቸው።የሚንቀሳቀሱ የድንበር ሁኔታዎች.
በሠንጠረዥ 1 ላይ እንደሚታየው የመርፌ ውቅር ሦስት eigenfrequencies \(f_{1-3}\) ወደ ዝቅተኛ፣ መካከለኛ እና ከፍተኛ ሁነታ ክልሎች የተከፈለ ነው።10 እና ከዚያም በስእል 11 ላይ ተንትነዋል። ለእያንዳንዱ የሞዳል አካባቢ ግኝቶች ከዚህ በታች ቀርበዋል።
የተለመደው የተመዘገበ ቅጽበታዊ የኃይል ማስተላለፊያ ቅልጥፍና (PTE) amplitudes በጠራራ-ድግግሞሽ sinusoidal excitation ለ ላንሴት (L) እና axisymmetric bevel AX1-3 በአየር፣ ውሃ እና ጄልቲን በ20 ሚሜ ጥልቀት።አንድ-ጎን ትዕይንቶች ይታያሉ.የሚለካው የድግግሞሽ ምላሽ (ናሙና በ 300 kHz) ዝቅተኛ ማለፊያ ተጣርቶ ከዚያም በ 200 ጊዜ ለሞዳል ትንተና ተጨምሯል።የምልክት-ወደ-ጫጫታ ጥምርታ \(\ le \) 45 dB ነው።PTE ደረጃዎች (ሐምራዊ ነጠብጣብ መስመሮች) በዲግሪ (\(^{\circ}\)) ይታያሉ.
በስእል 10 ላይ የሚታየው የሞዳል ምላሽ ትንተና (አማካይ ± መደበኛ ልዩነት, n = 5) በስእል 10, ለ slopes L እና AX1-3, በአየር, ውሃ እና 10% ጄልቲን (ጥልቀት 20 ሚሜ), (ከላይ) ሶስት ሞዳል ክልሎች (ከላይ) ጋር. ዝቅተኛ ፣ መካከለኛ እና ከፍተኛ) እና የእነሱ ተዛማጅ የሞዳል ድግግሞሾች \(f_{1-3}\) (kHz) ፣ (አማካይ) የኢነርጂ ውጤታማነት \(\ጽሑፍ {PTE}_{1{-}3} \) አቻዎችን በመጠቀም ይሰላል .(4) እና (ከታች) ሙሉ ስፋት በግማሽ ከፍተኛ ልኬቶች \(\ጽሑፍ {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz)፣ በቅደም ተከተል።ዝቅተኛ PTE ሲመዘገብ የመተላለፊያ ይዘት መለኪያው የተዘለለ መሆኑን ልብ ይበሉ፣ ማለትም \(\ጽሑፍ {FWHM}_{1}\) AX2 ቁልቁለት ከሆነ።የ \(f_2\) ሁነታ ከፍተኛውን የኃይል ማስተላለፊያ ቅልጥፍና (\(\text {PTE}_{2}\))፣ እስከ 99% ድረስ ስላሳየ ተዳፋት ማፈንገጫዎችን ለማነፃፀር በጣም ተስማሚ ሆኖ ተገኝቷል።
የመጀመሪያ ሞዳል ክልል፡ \(f_1\) በገባው መካከለኛ አይነት ላይ ብዙም የተመካ አይደለም፣ ነገር ግን በዳገቱ ጂኦሜትሪ ላይ የተመሰረተ ነው።(f_1የክልል አማካዮች \(\ጽሑፍ {PTE}_{1}\(\ጽሑፍ {FWHM}_{1}\) በላንሴት (L, 473 Hz) ውስጥ ከፍተኛው የጀልቲን ይዘት አለው።በጂላቲን ውስጥ \(\ጽሑፍ {FWHM}_{1}\) AX2 ዝቅተኛ በሆነው የኤፍአርኤፍ ስፋት ምክንያት ሊገመገም እንደማይችል ልብ ይበሉ።
ሁለተኛው ሞዳል ክልል፡ \(f_2\) በገባው ሚዲያ አይነት እና በቪቭል ላይ የተመሰረተ ነው።አማካኝ እሴቶች \(f_2 \) 29.1፣ 27.9 እና 28.5 kHz በአየር፣ ውሃ እና ጄልቲን በቅደም ተከተል ናቸው።ይህ ሞዳል ክልል ደግሞ ከፍተኛ PTE 99% አሳይቷል, ከማንኛውም ቡድን የሚለካው ከፍተኛው, የክልል አማካኝ 84% ነው.\(\ጽሑፍ {FWHM}_{2}\) ክልላዊ አማካኝ \(\በግምት\) 910 Hz አለው።
የሶስተኛ ሞድ ክልል፡ ድግግሞሽ \(f_3\) የሚዲያ አይነት እና bevel ላይ ይወሰናል።አማካኝ \(f_3 \) እሴቶች 32.0፣ 31.0 እና 31.3 kHz በአየር፣ ውሃ እና ጄልቲን በቅደም ተከተል ናቸው።\(\ጽሑፍ {PTE}_{3}\) ክልላዊ አማካኝ \(\በግምት\) 74% ነበር፣ ይህም ከማንኛውም ክልል ዝቅተኛው ነው።የክልል አማካኝ \(\ ጽሁፍ {FWHM}_{3}
የሚከተለው ምስልን ያመለክታል.12 እና ሠንጠረዥ 2. ላንሴት (L) ከሁሉም በላይ (ለሁሉም ጠቃሚ ምክሮች ከፍተኛ ጠቀሜታ ያለው \(p<\) 0.017) በአየር እና በውሃ ውስጥ (ምስል 12 ሀ) ከፍተኛውን DPR (እስከ 220 µm/) አስመዝግቧል። ወ በአየር ውስጥ)። 12 እና ሠንጠረዥ 2. ላንሴት (L) ከሁሉም በላይ (ለሁሉም ጠቃሚ ምክሮች ከፍተኛ ጠቀሜታ ያለው \(p<\) 0.017) በአየር እና በውሃ ውስጥ (ምስል 12 ሀ) ከፍተኛውን DPR (እስከ 220 µm/) አስመዝግቧል። ወ በአየር ውስጥ)። Следующее относится к рисунку 12 и таблице 2. Ланцет (L) ков, \(ገጽ< . የሚከተለው በስእል 12 እና በሰንጠረዥ 2 ላይ ተፈጻሚ ይሆናል. ላንሴት (L) ከሁሉም በላይ (ለሁሉም ጠቃሚ ምክሮች ከፍተኛ ጠቀሜታ, \ (p<\) 0.017) በአየር እና በውሃ (ምስል 12 ሀ), ከፍተኛውን DPR በማሳካት.(በአየር ውስጥ 220 μm/W ያድርጉ)።Smt.ምስል 12 እና ሠንጠረዥ 2 ከታች.柳叶刀(ኤል) 在空气和水中偏转最多（对所有尖端具有高显着有高显着有高显着性，\(ፕ<\) 0.017）实弉關(在空气中高达220 µm/ወ)።柳叶刀(L) በአየር እና በውሃ ውስጥ ከፍተኛው መገለባበጥ አለው (对所记尖端可以高电影性፣\(p<\) 0.017) (图12a)፣ እና ከፍተኛውን DPR (እስከ 220 µm/W) አግኝቷል። አየር). Ланцет (L) отклонялся больше всего (высокая значимость для всех наконечников, \(p<\) 0,017) в видесохе наибольшего DPR (до 220 мкм/Вт в воздухе)። ላንሴት (ኤል) ከፍተኛውን (ለሁሉም ምክሮች ከፍተኛ ጠቀሜታ፣ \(p<\) 0.017) በአየር እና በውሃ ውስጥ (ምስል 12 ሀ)፣ ከፍተኛውን DPR (በአየር እስከ 220 µm/W) ደረሰ። በአየር ላይ፣ AX1 ከፍ ያለ BL ያለው፣ ከ AX2–3 ከፍ ያለ አቅጣጫ ዞሯል (ትርጉም ፣ \(p<\) 0.017)፣ AX3 (ዝቅተኛው BL የነበረው) ከ AX2 በላይ በዲፒአር 190 μm/W አመለጠ። በአየር ላይ፣ AX1 ከፍ ያለ BL ያለው፣ ከ AX2–3 ከፍ ያለ አቅጣጫ ዞሯል (ትርጉም ፣ \(p<\) 0.017)፣ AX3 (ዝቅተኛው BL የነበረው) ከ AX2 በላይ በዲፒአር 190 μm/W አመለጠ። В воздухе AX1 с более высоким BL отклонялся выше, чем AX2–3 (со значимостью \(p<\) 0,017)፣ ቶጌ как 3 ኪ ялся больше, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. በአየር ላይ፣ AX1 ከፍ ያለ BL ከ AX2–3 ከፍ ብሎ ዞሯል (ትርጉም \(p<\) 0.017)፣ ነገር ግን AX3 (ዝቅተኛው BL ያለው) ከ AX2 በላይ በDPR 190 µm/W ተለወጠ።在空气中，具有更高BL 的AX1 比AX2-3 偏转更高（具有显着性。 AX2፣DPR 为190 µm/W . በአየር ውስጥ የ AX1 ከፍ ያለ BL ያለው ማፈንገጥ ከ AX2-3 (በትርጉም ፣ \(p<\) 0.017) ከፍ ያለ ነው ፣ እና የ AX3 (ዝቅተኛው BL ጋር) ከ AX2 የበለጠ ነው ፣ DPR 190 ነው µm/ወ В воздухе AX1 с более высоким BL отклоняется больше, чем AX2-3 (значимо, \(p<\) 0,017), тогда как AX3 ся больше, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. በአየር ላይ፣ AX1 ከፍ ያለ BL ከ AX2-3 (ትርጉም፣ \(p<\) 0.017) በላይ ያፈላልቃል፣ ነገር ግን AX3 (ዝቅተኛው BL ያለው) ከ AX2 በላይ ከ DPR 190 µm/W ጋር ያመልጣል።በ 20 ሚሊ ሜትር ውሃ, ማጠፍ እና PTE AX1-3 በጣም የተለየ አልነበሩም (\ (p>\) 0.017).በውሃ ውስጥ ያለው የ PTE መጠን (90.2-98.4%) በአጠቃላይ ከአየር (56-77.5%) ከፍ ያለ ነበር (ምስል 12 ሐ) እና የውሃ ውስጥ ሙከራ በሚደረግበት ጊዜ የካቪቴሽን ክስተት ታይቷል (ምስል 13 ፣ በተጨማሪ ይመልከቱ) መረጃ)።
በአየር እና በውሃ ውስጥ ለ bevel L እና AX1-3 (ጥልቀት 20 ሚሜ) የሚለካው የቲፕ ማፈንገጫ መጠን (አማካይ ± ኤስዲ፣ n = 5) የቢቭል ጂኦሜትሪ ለውጥ የሚያስከትለውን ውጤት ያሳያል።መለኪያዎቹ የተገኙት ቀጣይነት ያለው ነጠላ ድግግሞሽ የ sinusoidal excitation በመጠቀም ነው።(ሀ) ከጫፍ እስከ ጫፍ መዛባት (\(u_y\vec {j}\)) ጫፉ ላይ፣ በ(ለ) በየራሳቸው የሞዳል ድግግሞሾች \(f_2\) ይለካሉ።(ሐ) የኃይል ማስተላለፊያ ቅልጥፍና (PTE, RMS,%) የእኩልታ.(4) እና (መ) የመቀየሪያ ሃይል ፋክተር (DPR፣ µm/W) እንደ መዛባት ጫፍ-ወደ-ጫፍ እና የሚተላለፍ የኤሌክትሪክ ኃይል \(P_T\) (Wrms)።
የተለመደው ባለከፍተኛ ፍጥነት የካሜራ ጥላ ሴራ የላንሴት (ኤል) ከጫፍ ወደ ጫፍ ልዩነት (አረንጓዴ እና ቀይ ነጠብጣብ መስመሮች) እና axisymmetric ጫፍ (AX1-3) በውሃ (20 ሚሜ ጥልቀት) በግማሽ ዑደት ውስጥ።ዑደት, በ excitation ድግግሞሽ \ (f_2 \) (የናሙና ድግግሞሽ 310 kHz).የተቀረጸው ግራጫማ ምስል 128×128 ፒክሰሎች እና የፒክሰል መጠን \(\ በግምት\) 5 µm ነው።ቪዲዮው ተጨማሪ መረጃ ላይ ሊገኝ ይችላል.
ስለዚህ, እኛ የታጠፈ የሞገድ (የበለስ. 7) ላይ ለውጥ ሞዴል እና ቧንቧ ርዝመት እና chamfer (የበለስ. 8, 9) ውህዶች ለ የሚተላለፍ ሜካኒካዊ ተንቀሳቃሽነት ለ ተለመደው ላንሴት, asymmetric እና axisymmetric chamfers የጂኦሜትሪ ቅርጾች.በኋለኛው ላይ በመመስረት በስእል 5 ላይ እንደሚታየው ከጫፍ እስከ ዌልድ 43 ሚሜ (ወይም \ (\ በግምት) 2.75 \ (\ lambda _y \) 2.75 \ (\ lambda _y \) በ 29.75 kHz) ያለውን ጥሩ ርቀት ገምተናል እና ሶስት አክሲሚሜትሪክ አደረግን ። የተለያየ ርዝመት ያላቸው bevels.ከዚያም በአየር፣ በውሃ እና በ10% (ወ/ቪ) ባሊስቲክ ጄልቲን ውስጥ የድግግሞሽ ባህሪያቸውን ከተለመዱት ላንቶች ጋር በማነፃፀር ለይተናል (ምስል 10፣ 11) እና ለቢቭል ማፈንገጥ ንፅፅር በጣም ተስማሚ የሆነውን ሁነታ ወስነናል።በመጨረሻም የጫፍ ማፈንገጥን በአየር እና በውሃ ውስጥ በማጠፍ በ20 ሚ.ሜ ጥልቀት ለካ እና ለእያንዳንዱ ቢቭል የኃይል ማስተላለፊያ ቅልጥፍናን (PTE,%) እና የተገላቢጦሽ ሃይል ፋክተር (DPR, µm/W) አስገባን.የማዕዘን ዓይነት (ምስል 12).
የመርፌ መወጠሪያ ጂኦሜትሪ በመርፌ ጫፍ መዞር መጠን ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር ታይቷል።ላንሴት ዝቅተኛ አማካኝ መገለል ካለው ከአክሲሚሜትሪክ bevel ጋር ሲነፃፀር ከፍተኛውን ማፈንገጥ እና ከፍተኛውን DPR አሳክቷል (ምስል 12)።የ 4 mm axisymmetric bevel (AX1) ረጅሙ ቢቭል ያለው በአየር ውስጥ ከሌሎች የአክሲሲሚሜትሪክ መርፌዎች (AX2-3) (\(p <0.017\)፣ ሠንጠረዥ 2) ጋር ሲነጻጸር በስታቲስቲካዊ ጉልህ የሆነ ከፍተኛ የአየር መዛባት አግኝቷል። .መርፌው በውሃ ውስጥ ሲቀመጥ ይስተዋላል.ስለዚህ, ጫፉ ላይ ካለው ጫፍ መዞር አንጻር ረዘም ያለ የቢቭል ርዝመት መኖሩ ግልጽ የሆነ ጥቅም የለም.ይህንን ከግምት ውስጥ በማስገባት፣ በዚህ ጥናት የተጠናው የቢቭል ጂኦሜትሪ ከበቨል ርዝመት የበለጠ በማፈንገጥ ላይ የሚኖረው ተፅዕኖ ይመስላል።ይህ በመጠምዘዝ ጥንካሬ ምክንያት ሊሆን ይችላል, ለምሳሌ እንደ አጠቃላይ ውፍረት እና በመርፌው ንድፍ ላይ የተመሰረተ ነው.
በሙከራ ጥናቶች ውስጥ, የተንፀባረቀው ተለዋዋጭ ሞገድ መጠን በጫፉ የድንበር ሁኔታ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል.የመርፌው ጫፍ ወደ ውሃ እና ጄልቲን ውስጥ ሲገባ, \ (\ ጽሁፍ {PTE}_{2}\) \ (\ በግምት \) 95% ነው, እና \ (\ ጽሁፍ {PTE}_{ 2} \) \" ነው. (\ጽሑፍ {PTE}_{ 2} በቅደም ተከተል (ምስል 11).ይህ የሚያመለክተው ከፍተኛው የአኮስቲክ ኢነርጂ ወደ መወርወሪያው መካከለኛ ማለትም ውሃ ወይም ጄልቲን በ \(f_2\) ላይ ነው።ተመሳሳይ ባህሪ ቀደም ባለው ጥናት31 በ41-43 kHz ድግግሞሽ ክልል ውስጥ ቀለል ያለ የመሳሪያ ውቅርን በመጠቀም ታይቷል ፣ በዚህ ውስጥ ደራሲዎቹ የቮልቴጅ ነጸብራቅ ቅንጅት በመክተቻው መካከለኛ ሞጁል ላይ ያለውን ጥገኛ አሳይተዋል።የመግቢያው ጥልቀት32 እና የቲሹ ሜካኒካል ባህሪዎች በመርፌው ላይ ሜካኒካዊ ጭነት ስለሚሰጡ የ UZEFNAB አስተጋባ ባህሪ ላይ ተጽዕኖ ያሳድራሉ ተብሎ ይጠበቃል።ስለዚህ፣ የሬዞናንስ መከታተያ ስልተ ቀመሮችን (ለምሳሌ 17፣ 18፣ 33) በመርፌ የሚሰጠውን የአኮስቲክ ሃይል ለማመቻቸት መጠቀም ይቻላል።
በመጠምዘዝ የሞገድ ርዝመቶች ላይ ማስመሰል (ምስል 7) የሚያሳየው የ axisymmetric ጫፍ ከላንሴት እና ከአሲሚሜትሪክ ቢቭል ይልቅ በመዋቅራዊ ሁኔታ የበለጠ ግትር ነው (ማለትም ፣ በማጠፍ ላይ የበለጠ ግትር)።በ (1) ላይ በመመስረት እና በሚታወቀው የፍጥነት-ድግግሞሽ ግንኙነት በመጠቀም፣ በመርፌው ጫፍ ላይ ያለውን የማጣመም ጥንካሬ \(\ about\) 200፣ 20 እና 1500 MPa ለላንት ፣ ያልተመጣጠነ እና አክሲያል ዝንባሌ ያላቸው አውሮፕላኖች በቅደም ተከተል እንገምታለን።ይህ ከ \(\ lambda_y \) ጋር ይዛመዳል \(\ በግምት \) 5.3 ፣ 1.7 እና 14.2 ሚሜ ፣ በቅደም ተከተል ፣ በ 29.75 kHz (ምስል 7a-c)።በ USeFNAB ወቅት ክሊኒካዊ ደህንነትን ከግምት ውስጥ በማስገባት የጂኦሜትሪ ተፅእኖ በተጠመደው አውሮፕላን መዋቅራዊ ጥንካሬ ላይ መገምገም አለበት34.
ከቱቦው ርዝመት አንጻር የቢቭል መለኪያዎች ጥናት (ምስል 9) እንደሚያሳየው ጥሩው የመተላለፊያ ክልል ከአሲሚሜትሪክ ቢቭል (1.8 ሚሜ) ከአክሲሚሜትሪክ ቢቭል (1.3 ሚሜ) ከፍ ያለ ነው።በተጨማሪም ተንቀሳቃሽነት በ \ (\ በግምት) ከ 4 እስከ 4.5 ሚ.ሜ እና ከ 6 እስከ 7 ሚ.ሜትር ለ asymmetric እና axisymmetric tilts (ምስል 9a, b) ላይ የተረጋጋ ነው.የዚህ ግኝት ተግባራዊ ጠቀሜታ በማኑፋክቸሪንግ መቻቻል ውስጥ ተገልጿል፣ ለምሳሌ፣ ዝቅተኛ የቲኤልኤል ክልል በጣም ጥሩ ርዝመት የበለጠ ትክክለኛነት ያስፈልጋል ማለት ሊሆን ይችላል።በተመሳሳይ ጊዜ የመንቀሳቀስ ቦታው በተንቀሳቃሽነት ላይ ከፍተኛ ተጽእኖ ሳያስከትል በተወሰነ ድግግሞሽ ላይ የዲፕ ርዝመትን ለመምረጥ የበለጠ መቻቻልን ይሰጣል.
ጥናቱ የሚከተሉትን ገደቦች ያካትታል.የጠርዝ ማወቂያን እና የከፍተኛ ፍጥነት ምስልን በመጠቀም የመርፌ መወዛወዝን ቀጥታ መለካት (ስእል 12) ማለት እንደ አየር እና ውሃ ባሉ ኦፕቲካል ግልጽ ሚዲያዎች ተገድበናል።እንዲሁም የተመሰለውን የዝውውር ተንቀሳቃሽነት እና በተቃራኒው ለመፈተሽ ሙከራዎችን እንዳልተጠቀምን ልንጠቁም እንወዳለን፣ ነገር ግን የ FEM ጥናቶችን ተጠቅመን መርፌን ለማምረት በጣም ጥሩውን ርዝመት ለመወሰን እንወዳለን።ተግባራዊ ገደቦችን በተመለከተ የላንቲት ርዝመት ከጫፍ እስከ እጅጌው \(\ በግምት) ከሌሎች መርፌዎች (AX1-3) በ 0.4 ሴ.ሜ ይረዝማል ፣ ምስልን ይመልከቱ ።3 ለ.ይህ በመርፌ ንድፍ ላይ ያለውን ሞዳል ምላሽ ሊጎዳ ይችላል.በተጨማሪም በ waveguide ሚስማር መጨረሻ ላይ ያለው የሽያጭ መጠን እና መጠን (ስእል 3 ይመልከቱ) በፒን ዲዛይን ሜካኒካዊ እክል ላይ ተጽእኖ ሊያሳድር ይችላል, በሜካኒካዊ እክል እና በማጠፍ ባህሪ ውስጥ ስህተቶችን ያስተዋውቃል.
በመጨረሻም፣ የሙከራ ቢቭል ጂኦሜትሪ በUSeFNAB ውስጥ ያለውን የመቀየሪያ መጠን ላይ ተጽዕኖ እንደሚያሳድር አሳይተናል።ትልቅ ማፈንገጥ መርፌው በቲሹ ላይ በሚኖረው ተጽእኖ ላይ አወንታዊ ተጽእኖ ይኖረዋል፣ ለምሳሌ ከመበሳት በኋላ የመቁረጥን ያህል፣ ከዚያም የተለመደው ላንሴት በUSeFNAB ውስጥ ሊመከር ይችላል።.ከዚህም በላይ፣ በቅርብ የተደረገ ጥናት35 እንደሚያሳየው ከፍተኛ የቲፕ ማፈንገጥ እንደ ካቪቴሽን ያሉ ባዮሎጂያዊ ተፅእኖዎችን እንደሚያሳድግ፣ ይህም በትንሹ ወራሪ የቀዶ ጥገና አፕሊኬሽኖችን እድገት ሊያመቻች ይችላል።አጠቃላይ የአኮስቲክ ሃይል መጨመር በUSeFNAB13 ውስጥ የባዮፕሲዎችን ቁጥር እንደሚያሳድግ በመረጋገጡ፣ የተጠናውን መርፌ ጂኦሜትሪ ዝርዝር ክሊኒካዊ ጥቅሞችን ለመገምገም ተጨማሪ የቁጥር ጥናቶች የናሙና ብዛት እና ጥራት ያስፈልጋል።