超声技术自诞生以来发展迅速,在日常生活、工程测量与检测、医学诊断与治疗和科学研究与分析的各个领域都发挥了重大的作用。采用超声技术进行医学诊断和治疗是生物医学工程上的重要研究方向,基于超声的医学诊疗技术在医学研究和临床医疗方面做出了重要贡献。超声聚焦技术作为超声技术的关键,越来越多的被国内外科研人员重视。常见的超声聚焦方案目前有以下几种,磨制成特定面型的压电陶瓷超声聚焦换能器、特定规格的固体超声聚焦透镜和多元电子相控阵超声聚焦等。前两者超声聚焦方式采用的设备结构比较简单,但换能器的焦距或超声透镜焦距固定,使得这两种方式只能通过机械(电机、齿轮等)方式和更换透镜规格进行调焦,操作不便,调焦精度较差,使用效率不高,难以满足人们对于超声诊疗的需求;电子相控阵超声聚焦换能器是通过控制单独的压电陶瓷超声振元模块进行聚焦,其原理和结构复杂,故造价昂贵且不易应用。一种简单快速准确的动态超声聚焦方案成为国内外研究的重点方向。通过文献调查,液体超声透镜已经在前人的研究中被证实可行,所以本文结合首先应用于光学聚焦领域的电润湿液体透镜原理,创新性的提出了基于电润湿效应的动态聚焦超声液体透镜,并通过数学理论建模分析和软件仿真,得到了电压等相关参数对于液体透镜的调制和影响关系。本文的动态聚焦超声双液体透镜是基于电润湿效应提出的,电润湿效应即固液三相接触角可以通过外加调制电压的激励发生改变,实现液体透镜曲率半径的变化从而进行动态变焦。文中仿真了电压与液体透镜固液三相接触角、透镜曲率半径的关系,对比了不同液体介质材料、不同介电层厚度对于透镜聚焦能力的影响,并通过多物理场仿真软件对液体透镜的物理动态形变和聚焦过程进行了模拟仿真,得到了不同外加调制电压、不同液体介质相对介电常数、表面张力系数、介电层厚度、动力粘度系数以及不同液体透镜孔径对于液体透镜动态形变和聚焦过程的响应时间及最终面型的影响。文中通过对超声场基本概念和理论的分析,建立了基于电润湿效应的动态聚焦超声液体透镜的理论和物理模型,并通过软件对液体透镜后聚焦声场的分布进行了仿真计算,到了不同电压调制下的液体透镜聚焦超声场分布变化,以及不同超声发射频率、不同材料声速、不同透镜孔径对于声场分布的影响关系。最后,文章还总结了该模型的优缺点以及对未来研究的展望,包括液体材料的选择、液体密度的调配以及理论模型与实验过程可能产生误差的原因。