Acoustic beam modeling of ultrasonic transducers and arrays using the impulse response and the discrete representation methods

La respuesta al impulso del potencial de velocidad y los métodos de representación discreta se utilizaron para modelar el campo acústico irradiado por transductores y matrices ultrasónicos. El primer método se ocupa del cálculo de la respuesta exacta al impulso, en el que las soluciones solo son pos...

Full description

Autores:
Franco Guzmán, Ediguer Enrique
Andrade Agudelo, Marco Aurelio
Adamowski, Julio Cezar
Buiochi, Flávio
Tipo de recurso:
Article of journal
Fecha de publicación:
2011
Institución:
Universidad Autónoma de Occidente
Repositorio:
RED: Repositorio Educativo Digital UAO
Idioma:
eng
OAI Identifier:
oai:red.uao.edu.co:10614/11910
Acceso en línea:
http://red.uao.edu.co//handle/10614/11910
Palabra clave:
Transductores ultrasónicos
Ultrasonic transducer
Acoustic field
Array
Impulse response
Discrete representation method
Rights
openAccess
License
Derechos Reservados - Universidad Autónoma de Occidente
Description
Summary:La respuesta al impulso del potencial de velocidad y los métodos de representación discreta se utilizaron para modelar el campo acústico irradiado por transductores y matrices ultrasónicos. El primer método se ocupa del cálculo de la respuesta exacta al impulso, en el que las soluciones solo son posibles para geometrías simples, como el pistón circular. El segundo método es una solución aproximada basada en la discretización de la apertura acústica en pequeñas áreas elementales, cada una de las cuales irradia una onda esférica. Mediante el uso de transductores circulares, que pueden considerarse pistones circulares, se llevaron a cabo muchas simulaciones comparando los métodos. Se analizó la relación entre el costo computacional y la precisión, estableciendo así los niveles de discretización temporal y espacial. Las simulaciones se realizaron utilizando el software Matlab y los resultados se compararon con mediciones experimentales que mostraban una buena concordancia. Los resultados experimentales se obtuvieron mediante un sistema de escaneo. Se midió el campo acústico irradiado por un transductor circular de 1 MHz, así como una matriz de 3,5 MHz de 16 elementos sumergidos en agua. El campo acústico irradiado por el arreglo fue simulado y medido con focalización en un radio de 30 mm con deflexiones de 0º y 20º.