Ультразвукові діагностичні та терапевтичні п’єзоелектричні перетворювачі
| dc.contributor.author | Желяскова, Тетяна Миколаївна | |
| dc.contributor.degreedepartment | акустики та акустоелектроніки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | електроніки | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2013-12-10T09:11:25Z | |
| dc.date.available | 2013-12-10T09:11:25Z | |
| dc.date.issued | 2013 | |
| dc.description.abstracten | The thesis for candidate of technical sciences degree in specialty 05.09.08 – Applied Acoustics and Audio Engineering. - National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute", Kiev, 2013. The thesis is devoted to solving the actual problem synthesis of broadband ultrasonic piezoelectric transducers with the following parameters and characteristics that allow they use in medical diagnosis and therapy. Acoustic and electric parameters of piezoelectric transducer that operates on a radiation-receiving had been investigated in this work, and obtained the equations for calculating its transfer functions. Method of independent global search had been proposed for optimizing the parameters of a piezoelectric transducer that provide maximum bandwidth. The possibility of expanding the bandwidth of medical diagnostic piezoelectric transducer had been investigated, by way excitation by electrical pulses of a special form. Experimental model of broadband therapeutic transmitter had been designed and had been investigated frequency characteristics its electric and acoustic parameters. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.09.08 – Прикладная акустика и звукотехника. – Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт», Киев, 2013. Диссертация посвящена решению актуальной задачи синтеза ультразвуковых широкополосных пьезоэлектрических преобразователей с такими параметрами и характеристиками, которые позволяют применять их в медицинской диагностике и терапии. Исследовано проблемы, связанные с расширением частотной полосы пропускания ультразвуковых пьезопреобразователей, применяемых в медицине, и определены пути их решения. Методом волнового уравнения произведен расчет передаточных функций пьезопреобразователя, работающего в режиме излучение-прием, и содержащего пьезоэлемент с двумя переходными слоями и электрической корректирующей цепью. На основе метода связанных контуров проведен анализ излучателей, широкополосность которых обеспечивается различными комбинациями и вариантами подключения корректирующих элементов, для определения влияния параметров преобразователя на его амплитудно-частотные характеристики. Разработана математическая модель обратимого пьезопреобразователя с трехзвеньевым пассивным электрическим четырехполюсником и двумя согласующими акустическими слоями, на основе метода четырехполюсников. Задача анализа работы преобразователя в широкой полосе частот решается путем отыскания оптимальных соотношений между параметрами согласующих элементов системы для обеспечения предельных значений полосы пропускания. Такой поиск относится к задачам многопараметровой оптимизации, если считать целевой функцией полосу пропускания системы, которая является многоэкстремальной (как функция параметров акустических и электрических согласующих элементов). Для определения оптимальных параметров, которые обеспечивают максимальную полосу пропускания медицинских диагностических пьезопреобразователей при заданной неравномерности распределения АЧХ, произведено оптимизацию методом независимого глобального поиска, для реализации которого разработана программа в прикладном пакете MATLAB. По результатам оптимизации рассмотренной акустической системы сформулированы принципы построения широкополосного УЗ диагностического пьезопреобразователя. Исследована возможность расширения полосы частот пьезопреобразователей путем возбуждения их электрическими импульсами специальной формы (в качестве возбуждающих были рассмотрены ступенчатый и трапецеидальный импульсы), что приводит к излучению недемпфированным пьезопреобразователем одиночных импульсов при наличии двух четвертьволновых акустических слоев, что делает резонансной также и акустическую нагрузку. Такой пьезопреобразователь также может быть использован в медицинских широкополосных УЗ диагностических аппаратах. Поскольку в процессе изготовления (эксплуатации) пьезоизлучателей могут возникать отклонения их параметров от расчетных значений, для измерения этих параметров в работе разработана методика экспериментального исследования частотных характеристик электрических и акустических параметров разработанного макетного образца широкополосного терапевтического излучателя с полосой от 1 до 3 МГц. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.09.08 – Прикладна акустика та звукотехніка. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», Київ, 2013. Дисертація присвячена вирішенню актуальної задачі синтезу ультразвукових широкосмугових п’єзоелектричних перетворювачів з такими параметрами та характеристиками, що дозволяють застосовувати їх у медичній діагностиці та терапії. У роботі досліджено акустичні та електричні параметри п’єзоелектричного перетворювача, який працює в режимі випромінювання-прийому, і одержано аналітичні співвідношення для розрахунку його передатних функцій. Запропоновано метод незалежного глобального пошуку для оптимізації параметрів п’єзоелектричного перетворювача, які забезпечують максимальну смугу пропускання. Досліджено можливість розширення смуги частот медичних діагностичних п’єзоперетворювачів шляхом збудження їх електричними імпульсами спеціальної форми. Розроблено експериментальний зразок широкосмугового терапевтичного випромінювача і експериментально досліджено частотні характеристики його електричних та акустичних параметрів. | uk |
| dc.format.page | 23 л. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/6349 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 534.121 | uk |
| dc.title | Ультразвукові діагностичні та терапевтичні п’єзоелектричні перетворювачі | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.09.08 – прикладна акустика та звукотехніка | uk |