【摘 要】
:
采用脉冲压缩技术以宽脉冲发射,提高平均发射功率,提高深部组织超声检测信噪比及分辨率,在现代超声医学检测系统中具有越来越重要的作用.针对线性调频脉冲压缩信号,根据脉冲压缩最大时宽带宽积理论,从带宽和时宽两方面探讨其对成像质量的影响.使用Verasonics公司的超声成像系统(VANTAGE 128),利用L11-4V宽频线阵128阵元探头(中心频率为6.25 M),CIRS通用多组织超声体模.产生中
【机 构】
:
陕西师范大学物理学与信息技术学院陕西省超声重点实验室 西安710062
【出 处】
:
2016年度全国检测声学与物理声学会议
论文部分内容阅读
采用脉冲压缩技术以宽脉冲发射,提高平均发射功率,提高深部组织超声检测信噪比及分辨率,在现代超声医学检测系统中具有越来越重要的作用.针对线性调频脉冲压缩信号,根据脉冲压缩最大时宽带宽积理论,从带宽和时宽两方面探讨其对成像质量的影响.使用Verasonics公司的超声成像系统(VANTAGE 128),利用L11-4V宽频线阵128阵元探头(中心频率为6.25 M),CIRS通用多组织超声体模.产生中心频率为6.25 MHZ的线性调频信号,在发射电压1.6V探测深度52mm的条件下对超声体模(MODEL 040GSE)成像.针对带宽的影响进行探究时,产生时宽2.2us,其载波有10个周期的线性调频信号,研究其不同的调频带宽(1.5 MHz、2 MHz、3 MHz、4 MHz、5 MHz、6 MHz).针对时宽的影响,在线性调频指数K不变的情况下,通过改变LFM信号载波的长度(载波的周期数),产生调频带宽为6 MHz,的4个周期、6个周期、8个周期、10个周期的LFM信号.本文中使用128线阵探头,对第64阵元接收到的回波信号进行脉冲压缩(见图1),截取6~7 us处的一段完整脉压信号分析压缩信号的质量,分析所成图像中特定区域靶线的成像质量.时宽不变的情况下,随着线性调频信号的带宽增大(1.5~6 M),脉冲压缩后的主瓣宽度和旁瓣水平减小,同时峰峰值在减小,图像的对比度增加,成像质量提高(见图2).在调频带宽不变的情况下,随着线性调频信号时宽的增加(0.89~2.21us),脉冲压缩后信号的主瓣宽度和旁瓣水平保持稳定,峰峰值增大,脉冲压缩质量提高,图像对比度增加,成像质量提高(见图3).理论研究和实验结果表明,调频带宽主要影响脉冲压缩信号的主瓣宽度和旁瓣水平,影响成像的质量;时宽主要影响脉冲压缩信号的峰峰值,从而影响成像质量,大的时宽带宽积会有更好的成像效果.这个结论为编码激励和脉冲压缩技术进行超声检测、超声成像的应用提供了可行的技术方案.
其他文献
本文以中国分析仪器行业开展工程应用的视角,对[美]mks公司的可调谐滤波红外光谱仪(TFS)技术开展多领域工程应用的技术优势,进行针对性的综合分析。从其产品技术的成熟过程、技术系统的构建及深化设计、测试及验证的定量技术数据等方面,都可肯定该产品技术具有突破性创新的高端品质,实属21世纪的前沿技术。产品技术的成熟度也比较高,在满足特定领域的急需,例如燃气热值分析,天然气在线分析等方面,尤其具有特殊的
针对目前煤粉制备生产环节的消防安全隐患,提出一种基于传感器集成控制的一氧化碳含量检测装置,文章介绍了装置架构、原理和特点,并对装置稳定性和相对准确度做了实验和论证,通过与现有GMS气体分析系统的对比,该装置不但外型更为小巧、响应更为迅速,而且成本大幅节省,值得推广使用。
非线性超声检测技术是一种可以对材料性能退化进行早期评估的有效方法。考虑到超声波的非线性响应对材料结构健康状况更加敏感,本文研究了基于二阶谐波法的非线性超声导波技术对航空用复合材料层压板性能退化的评估。碳纤维/环氧树脂复合材料板试件承受循环热疲劳载荷用于模拟结构件在役工作环境,同时对试件进行水侵入作用,研究复合材料层压板在热疲劳和吸湿交互作用下,线性和非线性超声特征参数的变化。研究结果表明:随着加载
非线性超声在医学和工业领域的应用日益增多.超声在传播过程中由于波形畸变产生的高次谐波信号,可有效提高医学超声影像的成像分辨率,也可有效评价材料早期疲劳损伤.微扰法将非线性声波方程分解为两个线性方程,是处理微弱非线性效应的常用方法.在液体非线性研究中,考虑了材料非线性、衰减和声束衍射效应的KZK方程是具有代表性的模型,然而该模型在距离声源轴线较远的地方误差较大.为综合考虑非线性二次谐波测量中的影响因
超声相控阵成像检测具有直观等特点,已经在无损检测中较为广泛使用,但目前还是主要针对单一介质进行成像,对于分层固体结构的成像仅有少数研究。其中一种方法是将焦点置于第二层介质进行检检测成像,但成像分辨率在焦点深度附近最高,其他深度分辨率则变差。另外一种方法是采用TFM (Total focus method)进行声波的发射、采集和成像,在成像区域具有相同的分辨率,但该方法需要多个阵元同时采集波形,因而
厚度低于6 mm的薄板材在工业中应用最为广泛,然而薄板材在制造过程中不可避免的带来缺陷,因此需要对薄板材进行无损检测.但传统的无损检测技术易受外界环境干扰、对环境有污染等原因而限制他们在无损检测中的应用范围.而电磁超声检测技术(EMAT)由于无需耦合剂、检测速度快等优点而广泛应用于薄板材的无损检测.但是用于检测薄板的电磁超声兰姆波具有多模态和频散特性,从而限制了兰姆波的应用范围.为此,本文将研究影
城市供水管网实时监测数据具有大容量、多样性的特点,研究和利用先进的理论与方法,从监测声信号中挖掘有效信息,高效、准确地识别管网的运行状况,成为供水管网泄漏检测领域面临的新问题。深度学习理论作为模式识别和机器学习领域最新的研究成果,以强大的建模和表征能力在图像和语音处理等领域的大数据处理方面取得了丰硕的成果。本文结合供水管网声信号的特点与深度学习的优势,提出了一种新的管网泄漏声信号识别方法。该方法通
电磁超声换能器无需液体耦合介质而直接在待测金属材料内产生超声波,具有非接触检测的特点,可用于高温、移动或者表面粗糙结构的检测。电磁超声换能器工作过程依赖电磁耦合效应,能量转化效率较低,因而需建立正确的理论模型,并对其进行优化设计,以期提高换能器和检测系统性能。本文介绍一种全向电磁超声换能器的轴对称模型,用于在导体板内产生全向传播的Lamb波。以换能器模型为基础,将换能器模型中永磁体的结构参数作为优
非线性超声测量由于其在表征材料性能退化方面所具有的独特优势而得到研究者的广泛关注.周向超声导波作为圆管结构中存在的一类重要导波模式,对其非线性效应开展研究是对已有非线性超声导波研究工作的进一步深化与拓展.相对于理论分析的难度及实验过程的繁琐,有限元仿真分析更便于探讨非线性周向超声导波传播过程的物理本质.本文采用有限元商业软件Abaqus数值仿真周向超声导波在金属圆管中传播,数值研究在相速度匹配条件
在经颅高强度超声聚焦和经颅超声刺激中,由于颅骨不同位置具有不同的结构、厚度、密度、声速、吸收系数,并且颅骨与其他组织声阻抗差异较大,超声能量难以穿透颅骨并在靶区精确聚焦。基于虚拟源的时间反转方法具有较高的聚焦精度,能够在聚焦点处获得较高能量并抑制颅骨升温,具有良好的应用前景。然而要实现时间反转需要对多个发射阵元进行单独激励,每个通道需独立的DA转换和放大电路,为了简化系统,降低设计难度和硬件成本,