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宽带D类超声功率放大器的设计与实现被引量：2: 2020年; 为了解决大阵列相控的功率、效率及散热问题,促进相控声场的非接触物体操控及其在医学超声中的实际应用,设计了一种PWM型D类超声宽带功率放大器.对阻性和抗性负载的输出波形开展谐波失真、负载电压和输出功率的测量结果表明:该电路可对20~400 kHz的中低频超声输入信号进行功率放大,其最大输出功率可达46 W,效率超过78%.该电路具有输出内阻小、阻抗匹配简单、相位保持度高、功率损耗低和发热小的优点,可为超声技术在生物医学中的应用提供电路基础,实现大规模相控阵列的精确驱动,具有良好的推广价值.; 何建桥李禹志郭各朴马青玉丁鹤平; 关键词：功率放大器宽带 D类 PWM型超声换能器

环形稀疏声源阵列声涡旋的优化与操控被引量：5: 2016年; 提出和优化了环形稀疏声源阵列涡旋声场的形成方法,进行了涡旋声压,相位和振动速度的理论推导和特性分析。通过改变声源数、声源频率和观测距离等参数,对声涡旋场的模拟结果证明,声涡旋半径主要由信号波长决定,声源频率越高,声涡旋半径越小,能量越集中;涡旋声压随着声源数的增加而线性提高,随着传播距离的增加而减小;声涡旋环形相位分布的线性度随着声源数、声源波长和传播距离的增加而提高。建立了3/4/6/8声源实验系统,径向声压和相位分布以及环形相位分布的测量结果和模拟结果具有较好的一致性,同时悬吊泡沫盘的旋转证明了声涡旋角动量的传输。本研究中声涡旋场的特性分析和参数优化为粒子操控及其在生物医学中的应用提供了依据。; 李禹志王青东郑海祥郭各朴马青玉龚秀芬; 关键词：参数优化操控阵列

相控超声激发系统的设计被引量：1: 2016年; 针对相控阵列声涡旋中的多路相控信号的激发问题,选用波形存储和窄带滤波谐振相结合的信号发生芯片MD2134实现信号的输出和功率放大,并利用FPGA编程技术控制输出信号的相位,设计了一个相位可调的8路相控超声激发系统,达到高集成度、操控灵活、相位差可控的目标.在设计中,用QuartusⅡ软件编写寄存器代码,控制信号发生电路输出带有相位差的信号,经过D/A转换和功率放大后驱动换能器形成谐振.将同步输出的8路中心频率约为500 k Hz,相位差为π/4的信号分别激励8个换能器,用示波器采集水听器所接收到的声波波形,并测量各路声波的相位差.结果表明设计系统的集成度高,输出信号幅度和相位稳定,各路声波相位差和理论结果一致,可在相控超声系统中推广和应用.; 刘姝言王青东李禹志郭各朴马青玉; 关键词：FPGA

基于磁感应磁声检测的高强度聚焦超声治疗实时温度监测: 2019年; 结合磁感应磁声层析成像和超声治疗技术,基于生物组织的电阻抗-温度关系,利用高强度聚焦超声(HIFU)治疗中焦域的电阻抗变化开展了实时温度监控与疗效评估研究。基于生物组织中的聚焦声场和温度场、电磁脉冲所产生的磁声激励和声辐射理论,利用亥姆霍兹波动方程、生物热传导Pennes方程和磁感应磁声检测的基本理论,研究了HIFU焦域的声场和温度场以及电导率分布,模拟了HIFU治疗过程中焦域的磁声声源分布。进一步考虑换能器响应特性,仿真得到磁声声压和磁声声波信号,分析了磁声波簇幅值及其导数随HIFU治疗时间的变化规律,证明HIFU焦域在规定范围内(径向和轴向分别为±0.46 mm和±2.2 mm)温度达到69℃时,组织发生凝固性坏死,此时的磁声波簇幅值的导数达到最大值。研究结果为温度监测提供了一种灵敏快捷的测量方法,促进其在HIFU治疗实时疗效评估和剂量控制中的应用。; 丁鹤平郭各朴王佳伟郭余庆郭余庆李禹志李禹志; 关键词：高强度聚焦超声疗效评估

基于指向性声源阵列的轴向多势阱超声涡旋: ＜正＞0引言涡旋声场具有螺旋式的相位波前和中心相位奇点[1,2],可以"隔空"操控生物组织内的物体实现旋转驱动和中心集聚,成为声学领域的热门研究课题之一。由于具有良好穿透性,且可以与超声治疗、靶向药物传输、医学成像等应用...; 李禹志李昕珈王青东郭各朴马青玉; 文献传递

电导率各向异性组织中MAT-MI声源强度分布: <正>0引言生物组织电阻抗与其生理状态和病理状态有着密切关系[1],因此电阻抗成像[2]可以用作区分病变组织和正常组织。磁感应磁声成像(MAT-MI)[3]结合了超声成像的高空间分辨率和电阻抗成像高对比度的优点,可以实现...; 余正风李禹志郭各朴马青玉; 关键词：生物组织电导率无创检测超声成像; 文献传递

基于单环收发阵列的声涡旋角动量通信: ＜正＞0引言涡旋是一种具有螺旋相位波前的波动现象,沿轴传播的涡旋中心的强度为0,且存在相位奇异性。涡旋波所携带轨道角动量[1]是一种不同于振幅、频率和相位的新特征,可以为波传播提供具有拓扑特性的旋转参数,为OAM通信增加...; 李昕珈李禹志郭各朴马青玉; 文献传递

共轴双涡旋声束形成离轴多涡旋的定位被引量：1: 2020年; 涡旋声束具有螺旋的相位波前,中轴线上形成声强为零的相位奇点,其所携带的轨道角动量在粒子操控领域有着广阔的应用前景。传统声涡旋只在传播轴线上形成一个拓扑荷可控的涡旋波束,这限制了声涡旋的应用灵活性。基于环形点声源阵列和相位编码技术,利用奇偶声源分别产生共轴双涡旋声束的声场叠加,在传播截面上形成了具有中心涡旋和子涡旋的离轴多涡旋声场;研究了双涡旋拓扑参数对离轴涡旋的个数、位置及拓扑荷的影响,基于声涡旋的径向声压和相位分布,确定了离轴涡旋的离轴半径,并结合声源位置推导子涡旋中心方位角的计算公式,实现离轴涡旋的精确定位。本研究突破了沿轴分布的涡旋声场只能形成单点涡旋势阱的操控局限,为利用离轴多涡旋实现多点粒子捕获提供了理论依据,促进涡旋声场在精确粒子操控和传输方面的高效应用。; 丁鹤平李雯李禹志郭各朴马青玉; 关键词：声场分布

声涡旋场中轴对称物体的力矩研究: <正>0引言声涡旋是在光涡旋的基础上被提出的,一种具有螺旋相位波前和中心相位奇异点的特殊声场。在螺旋波阵面的作用下,声涡旋可以携带一定大小的轨道角动量并且传递给物体,从而实现对粒子的旋转操控和中心集聚。相比于光波,声波可...; 李禹志王青东郭各朴马青玉; 关键词：轨道角动量; 文献传递

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李禹志