Электронный журнал «Техническая акустика» ISSN 1819-2408

Хамид Бехнам, Эльхам Тажвиди

Моделирование звукового поля, создаваемого двумерным преобразователем в однородной среде

язык: английский

получена 29.05.2007, опубликована 09.07.2007

Скачать статью (PDF, 480 кб, ZIP), используйте команду браузера "Сохранить объект как..."
Для чтения и распечатки статьи используйте «Adobe Acrobat© Reader» версии 4.0 или выше. Эта программа является бесплатной, ее можно получить на веб-сайте компании Adobe© (http://www.adobe.com/).

АННОТАЦИЯ

Двумерные преобразователи, рассматриваемые в статье, используются при ультразвуковых исследованиях. Целью численного моделирования при проектировании преобразователя является создание подходящей характеристики направленности преобразователя в режиме приема и излучения. Для того чтобы повысить скорость расчетов большинство методов расчета акустических полей использует приближенные решения для дальнего поля. В статье предлагается новый метод расчета, при котором двумерный интеграл Рэлея по поверхности преобразователя без каких-либо приближений преобразуется в одномерное интегральное выражение. Показаны весьма высокие скорость и точность расчетов и в ближнем, и в дальнем поле. Для оценки влияния параметров преобразователя на формируемые им поля результаты моделирования представлены для набора параметров преобразователя. Результаты работы могут быть полезны при внутрисосудистой эхографии, где исследуемые ткани расположены близко к преобразователю, а также для оптимизации при проектировании преобразователя.

Ключевые слова: ультразвук, ультразвуковые преобразователи, численное моделирование, ближнее поле, дальнее поле

11 страниц, 8 иллюстраций

Как сослаться на статью: Хамид Бехнам, Эльхам Тажвиди. Моделирование звукового поля, создаваемого двумерным преобразователем в однородной среде. Электронный журнал "Техническая акустика", http://ejta.org, 2007, 14.

ЛИТЕРАТУРА

[1] IEEE Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control web site for software package and utilities for ultrasound research:
http://www.ieee-uffc.org/index.asp?page=ultrasonics/software/index.html&Part=3
[2] Jorgen Arendt Jensen. Users’ guide for the Field II program. August 2001.
[3] Interactive ultrasound field simulation from the University of Oslo http://www.ifi.uio.no/~ultrasim
[4] J. A. Jensen and N. B. Svendsen. Calculation of Pressure Fields from Arbitrarily Shaped Apodized, and Excited Ultrasound Transducers. IEEE Trans. Ultrasonics, Ferroelectrics an Frequency Control,39, 262-267, 1992.
[5] J. A. Jensen and S. I. Nikolov. Fast Simulation of Ultrasound Images. IEEE International Ultrasonic Symposium, Puerto Rico, 2000.
[6] J. A Jensen. A New Approach to Calculating Spatial Impulse Responses. IEEE International Ultrasonic Symposium, Toronto, Canada, 1997.
[7] J. A Jensen. Simulating Arbitrary-Geometry Ultrasound Transducers Using Triangles. IEEE International Ultrasonic Symposium, Antonio, Texas, 1996.
[8] J. A Jensen. A program for simulating Ultrasound Systems. Published in Medical & Biological Engineering &Computing, pp. 351-353,Volume 34, Supplement 1, Part 1, 1996.
[9] Severre Holm, Frode Teigen, Lars Odegaard, Vebjorn Berre, Jan Ove Erstad, Kapila Epasinghe. Ultrasim User’s Manual, ver. 2.1, Program of Simulation of Ultrasonic Fields. April, 1998.
[10] Severe Holm. Simulation of Acoustic Fields from Medical Ultrasound Transducers of Arbitrary Shape. Nordic Symposium in Physical Acoustics, Norway, January 1995.
[11] L. Odegard, S. Holm, F. Teingen, T. Kleveland. Acoustic Field Simulation for Arbitrarily Shaped Transducers in a Stratified Medium. Ultrasonics Symposium, 1994 IEEE Proceedings, vol. 3, pp. 1535-1538.
[12] A. Austeng and S. Holm. Sparse arrays for real-time 3D imaging, simulated and experimental results. Ultrasonics Symposium, 2000 IEEE Proceedings, vol. 2, pp. 1187-1190.
[13] Foundations of Biomedical Ultrasound (Biomedical Engineering Series) Oxford University Press, USA; 1st edition, 2006.
[14] Schoch, A. Betrachtungen uber das schallfeld einer kolbenmembran. Akust. Zeitschr., 1941, 6, 318-326.
[15] Ohtsuki, S. Ring function method for calculating near field of sound source, Bull. of the Tokyo Inst. of Tech., Nо 123, 23-27, 1974.
[16] Thomas S. Curry, James E. Dowdey, Robert C. Murry, Edward E. Christensen. Christensen’s Physics of Diagnostic Radiology. Lea & Febiger Publishing, 4-th edition, 1990.
[17] G. Rizzatto. Evolution of Ultrasound Transducers: 1.5-D and 2-D Arrays. European Radiology, 9 (Suppl. 3), S304-S306. Springer-Verlag, 1999.

		Хамид Бехнам окончил Иранский университет науки и технологии в 1987 по специальности электротехника (степень бакалавра) и Университет технологии в Тегеране по специальности биомедицина (степень магистра). Диссертацию по прикладной электронике защитил в Токийском институте технологии (Япония). В настоящее время - доцент кафедры электротехники Иранского университета науки и технологии. Научные интересы: ультразвук в медицине, цифровая обработка сигналов и изображений. e-mail: behnam(at)iust.ac.ir
		Эльхам Тажвиди окончила Исламский университет (Тегеран, Иран) по специальности Биомедицинская техника (в 1998 – степень бакалавра, 2003 степень магистра). В настоящее время работает в Медико-инженерном исследовательском центре (http://www.jmerc.ac.ir).