අල්ට්රා සවුන්ඩ් ඇම්ප්ලිෆයිඩ් සියුම් ඉඳිකටු බයොප්සියේ නැමීමේ විස්තාරය සඳහා ඉඳිකටු බෙවල් ජ්‍යාමිතිය බලපායි

Nature.com වෙත පිවිසීම ගැන ඔබට ස්තුතියි.ඔබ සීමිත CSS සහය ඇති බ්‍රවුසර අනුවාදයක් භාවිතා කරයි.හොඳම අත්දැකීම සඳහා, ඔබ යාවත්කාලීන කළ බ්‍රවුසරයක් භාවිතා කරන ලෙස අපි නිර්දේශ කරමු (නැතහොත් Internet Explorer හි අනුකූලතා ප්‍රකාරය අක්‍රිය කරන්න).ඊට අමතරව, අඛණ්ඩ සහාය සහතික කිරීම සඳහා, අපි විලාසිතා සහ JavaScript නොමැතිව වෙබ් අඩවිය පෙන්වමු.
ස්ලයිඩ තුනක කැරොසල් එකක් එකවර පෙන්වයි.වරකට විනිවිදක තුනක් හරහා ගමන් කිරීමට පෙර සහ ඊළඟ බොත්තම් භාවිතා කරන්න, නැතහොත් වරකට විනිවිදක තුනක් හරහා ගමන් කිරීමට අවසානයේ ඇති ස්ලයිඩර් බොත්තම් භාවිතා කරන්න.
සාම්ප්‍රදායික සිහින් ඉඳිකටු අභිලාෂක බයොප්සි (FNAB) හා සසඳන විට අල්ට්‍රා සවුන්ඩ් භාවිතයෙන් අල්ට්‍රා සවුන්ඩ්-වැඩිදියුණු කරන ලද සිහින් ඉඳිකටු අභිලාෂක බයොප්සි (USeFNAB) හි පටක අස්වැන්න වැඩි දියුණු කළ හැකි බව මෑතකදී ඔප්පු වී ඇත.බෙවල් ජ්‍යාමිතිය සහ ඉඳිකටු ඉඟි ක්‍රියාව අතර සම්බන්ධය තවමත් විමර්ශනය කර නොමැත.මෙම අධ්‍යයනයේ දී, අපි විවිධ බෙවල් දිග සහිත විවිධ ඉඳිකටු බෙවල් ජ්‍යාමිතිය සඳහා ඉඳිකටු අනුනාදයේ සහ අපගමනය විස්තාරයේ ගුණාංග විමර්ශනය කළෙමු.මිලිමීටර් 3.9 ක කැපුමක් සහිත සාම්ප්‍රදායික ලැන්සෙට් එකක් භාවිතා කරමින්, තුණ්ඩ අපගමනය බල සාධකය (DPR) පිළිවෙලින් වාතයේ සහ ජලයේ 220 සහ 105 µm/W විය.මෙය පිළිවෙළින් වාතයේ සහ ජලයෙහි 180 සහ 80 µm/W DPR ලබා ගත් අක්ෂ සමමිතික 4mm bevel tip ට වඩා වැඩි ය.මෙම අධ්‍යයනය විවිධ ඇතුළත් කිරීමේ ආධාරක සන්දර්භය තුළ බෙල් ජ්‍යාමිතියේ නැමීමේ තද බව අතර සම්බන්ධයේ වැදගත්කම ඉස්මතු කරයි, එබැවින් USeFNAB සඳහා වැදගත් වන ඉඳිකටු බෙල්ව ජ්‍යාමිතිය වෙනස් කිරීමෙන් සිදුරු කිරීමෙන් පසු කැපුම් ක්‍රියාව පාලනය කිරීමේ ක්‍රම පිළිබඳ අවබෝධයක් ලබා දිය හැකිය.යෙදුම වැදගත් වේ.
සිහින් ඉඳිකටු අභිලාෂක බයොප්සි (FNAB) යනු අසාමාන්‍යතාවයක් 1,2,3 යැයි සැක කරන විට පටක සාම්පලයක් ලබා ගැනීම සඳහා ඉඳිකටුවක් භාවිතා කරන තාක්‍ෂණයකි.සාම්ප්‍රදායික Lancet4 සහ Menghini5 ඉඟි වලට වඩා Franseen ආකාරයේ ඉඟි ඉහළ රෝග විනිශ්චය කාර්ය සාධනයක් සපයන බව පෙන්වා දී ඇත.histopathology6 සඳහා ප්‍රමාණවත් නියැදියක සම්භාවිතාව වැඩි කිරීමට අක්ෂ සමමිතික (එනම් වටකුරු) බෙල්ව ද යෝජනා කර ඇත.
බයොප්සි පරීක්ෂණයකදී, සැක සහිත ව්යාධිවේදය හෙළිදරව් කිරීම සඳහා ඉඳිකටුවක් සම සහ පටක ස්ථර හරහා යවනු ලැබේ.මෑත අධ්යයනයන් මගින් පෙන්නුම් කර ඇත්තේ අතිධ්වනික සක්රිය කිරීම මෘදු පටක වෙත ප්රවේශ වීමට අවශ්ය සිදුරු බලය අඩු කළ හැකි බවයි.ඉඳිකටු බෙවෙල් ජ්‍යාමිතිය ඉඳිකටු අන්තර්ක්‍රියා බලවලට බලපාන බව පෙන්වා දී ඇත, උදා: දිගු බෙවල්වල අඩු පටක විනිවිදීමේ බලයක් ඇති බව පෙන්වා දී ඇත 11 .ඉඳිකටුවක් පටක මතුපිටට විනිවිද ගිය පසු, එනම් සිදුරු කිරීමෙන් පසු, ඉඳිකටුවෙහි කැපුම් බලය මුළු ඉඳිකටු-පටක අන්තර්ක්‍රියා බලයෙන් 75% ක් විය හැකි බව යෝජනා කර ඇත.අල්ට්රා සවුන්ඩ් (එක්සත් ජනපදය) පශ්චාත් සිදුරු අදියර 13 දී රෝග විනිශ්චය මෘදු පටක බයොප්සි ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කිරීමට පෙන්වා ඇත.අස්ථි බයොප්සි වැඩිදියුණු කිරීම සඳහා වෙනත් ක්‍රම දෘඪ පටක නියැදීම් 14,15 සඳහා සංවර්ධනය කර ඇති නමුත් බයොප්සි ගුණාත්මකභාවය වැඩි දියුණු කරන ප්‍රතිඵල වාර්තා වී නොමැත.අල්ට්රා සවුන්ඩ් ඩ්රයිව් වෝල්ටීයතාවය 16,17,18 වැඩි වීමත් සමඟ යාන්ත්රික විස්ථාපනය වැඩි වන බව අධ්යයන කිහිපයක් ද සොයාගෙන ඇත.ඉඳිකටු-පටක අන්තර්ක්‍රියා 19,20 හි අක්ෂීය (කල්පවත්නා) ස්ථිතික බලවේග පිළිබඳ බොහෝ අධ්‍යයනයන් තිබුණද, අතිධ්වනික වැඩිදියුණු කළ FNAB (USeFNAB) හි තාවකාලික ගතිකත්වය සහ ඉඳිකටු බෙල් ජ්‍යාමිතිය පිළිබඳ අධ්‍යයනයන් සීමිතය.
මෙම අධ්‍යයනයේ අරමුන වූයේ අතිධ්වනික සංඛ්‍යාතවල ඉඳිකටු නැමීම මගින් මෙහෙයවනු ලබන ඉඳිකටු තුඩ ක්‍රියාව මත විවිධ බෙවල් ජ්‍යාමිතිකවල බලපෑම විමර්ශනය කිරීමයි.විශේෂයෙන්, අපි සාම්ප්‍රදායික ඉඳිකටු බෙල්ව (උදා: ලැන්සෙට්), අක්ෂ සමමිතික සහ අසමමිතික තනි බෙවල් ජ්‍යාමිතිය සඳහා සිදුරු කිරීමෙන් පසු ඉඳිකටු තුඩ අපගමනය මත එන්නත් මාධ්‍යයේ බලපෑම විමර්ශනය කළෙමු (රූපය. තෝරාගත් චූෂණ වැනි විවිධ අරමුණු සඳහා USeFNAB ඉඳිකටු සංවර්ධනය කිරීමට පහසුකම් සැලසීමට. ප්රවේශය හෝ මෘදු පටක න්යෂ්ටි.
මෙම අධ්‍යයනයට විවිධ බෙවල් ජ්‍යාමිතිය ඇතුළත් විය.(අ) ISO 7864:201636 ට අනුරූප වන ලැන්සෙට්, එහිදී \(\alpha\) යනු ප්‍රාථමික බෙවල් කෝණය වන අතර, \(\theta\) යනු ද්විතියික බෙල් භ්‍රමණ කෝණය වන අතර, \(\phi\) යනු ද්විතියික බෙල් භ්‍රමණ කෝණය වේ. අංශක , අංශක වලින් (\(^\circ\)).(ආ) රේඛීය අසමමිතික තනි පියවර කුටි (DIN 13097:201937 හි "සම්මත" ලෙස හැඳින්වේ) සහ (ඇ) රේඛීය අක්ෂ සමමිතික (පරිවාර) තනි පියවර කුටි.
අපගේ ප්‍රවේශය වන්නේ සාම්ප්‍රදායික ලැන්සෙට්, අක්ෂ සමමිතික සහ අසමමිතික තනි-අදියර බෑවුම් ජ්‍යාමිතීන් සඳහා බෑවුම දිගේ නැමීමේ තරංග ආයාමයේ වෙනස මුලින්ම ආදර්ශනය කිරීමයි.අපි පසුව ප්‍රවාහන යාන්ත්‍රණයේ සංචලනය මත බෙල්ව කෝණය සහ නල දිගෙහි බලපෑම පරීක්ෂා කිරීම සඳහා පරාමිතික අධ්‍යයනයක් ගණනය කළෙමු.මූලාකෘති ඉදිකටුවක් සෑදීම සඳහා ප්රශස්ත දිග තීරණය කිරීම සඳහා මෙය සිදු කෙරේ.සමාකරණය මත පදනම්ව, ඉඳිකටු මූලාකෘති සාදන ලද අතර වාතය, ජලය සහ 10% (w/v) බැලිස්ටික් ජෙලටින් වල ඒවායේ අනුනාද හැසිරීම වෝල්ටීයතා පරාවර්තන සංගුණකය මැනීම සහ මෙහෙයුම් සංඛ්‍යාතය වූ බල හුවමාරු කාර්යක්ෂමතාව ගණනය කිරීම මගින් පර්යේෂණාත්මකව සංලක්ෂිත විය. අධිෂ්ඨාන කර ඇත..අවසාන වශයෙන්, අධිවේගී රූපකරණය වාතයේ සහ ජලයේ ඉඳිකටු කෙළවරේ ඇති නැමීමේ තරංගයේ අපගමනය කෙලින්ම මැනීමට සහ එක් එක් ඇලවීම මගින් සම්ප්‍රේෂණය වන විද්‍යුත් බලය සහ එන්නත් කරන ලද අපගමන බල සාධකය (DPR) ජ්‍යාමිතිය තක්සේරු කිරීමට භාවිතා කරයි. මධ්යම.
රූප සටහන 2a හි පෙන්වා ඇති පරිදි, 316 මල නොබැඳෙන වානේ (Young's modulus 205) වලින් සාදන ලද අංක 21 පයිප්ප (0.80 mm OD, 0.49 mm ID, 0.155 mm පයිප්ප බිත්ති ඝණකම, ISO 9626:201621 හි නිශ්චිතව දක්වා ඇති පරිදි සම්මත බිත්තිය) භාවිතා කරන්න.\(\පෙළ {GN/m}^{2}\), ඝනත්වය 8070 kg/m\(^{3}\), Poisson අනුපාතය 0.275).
ඉඳිකටු සහ මායිම් තත්වවල පරිමිත මූලද්‍රව්‍ය ආකෘතිය (FEM) නැමීමේ තරංග ආයාමය සහ සුසර කිරීම තීරණය කිරීම.(අ) බෙල් දිග (BL) සහ නල දිග (TL) තීරණය කිරීම.(ආ) ත්‍රිමාණ (3D) පරිමිත මූලද්‍රව්‍ය ආකෘතිය (FEM) ප්‍රතිමූර්ති ලක්ෂ්‍ය බලය \(\tilde{F}_y\vec{j}\) භාවිතා කරමින් සමීප කෙළවරේ ඉඳිකටුවක් උද්දීපනය කිරීමට, ලක්ෂ්‍යය අපසරනය කිරීමට සහ ප්‍රවේගය මැනීමට යාන්ත්‍රික ප්‍රවාහන සංචලතාව ගණනය කිරීම සඳහා ඉඟියකට (\( \tilde{u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)).\(\lambda _y\) යනු සිරස් බලය සමග සම්බන්ධිත නැමීමේ තරංග ආයාමය ලෙස අර්ථ දක්වා ඇත \(\tilde{F}_y\vec {j}\).(ඇ) ගුරුත්වාකර්ෂණ කේන්ද්‍රය, හරස්කඩ ප්‍රදේශය A, සහ අවස්ථිති අවස්ථා \(I_{xx}\) සහ \(I_{yy}\) පිළිවෙලින් x-අක්ෂය සහ y-අක්ෂය වටා නිර්ණය කරන්න.
රූපයේ දැක්වෙන පරිදි.2b,c, A හරස්කඩ ප්‍රදේශයක් සහිත අනන්ත (අනන්ත) කදම්භයක් සඳහා සහ කදම්භයේ හරස්කඩේ ප්‍රමාණයට සාපේක්ෂව විශාල තරංග ආයාමයකින්, නැමීමේ (හෝ නැමීමේ) අදියර ප්‍රවේගය \(c_{EI}\ ) 22 ලෙස අර්ථ දක්වා ඇත:
E යනු Young ගේ මාපාංකය (\(\text {N/m}^{2}\)), \(\omega _0 = 2\pi f_0\) යනු උත්තේජක කෝණික සංඛ්‍යාතය (rad/s), මෙහි \( f_0 \ ) යනු රේඛීය සංඛ්‍යාතය (1/s හෝ Hz), I යනු පොලී අක්ෂය වටා ඇති ප්‍රදේශයේ අවස්ථිති මොහොත \((\text {m}^{4})\) සහ \(m'=\ rho _0 A \) යනු ඒකක දිග (kg/m) මත ස්කන්ධය වන අතර, \(\rho _0\) ඝනත්වය \((\text {kg/m}^{3})\) සහ A යනු හරස් වේ - කදම්භයේ අංශ ප්‍රදේශය (xy තලය) (\ (\පෙළ {m}^{2}\)).අපගේ නඩුවේදී යොදන ලද බලය සිරස් y-අක්ෂයට සමාන්තර වන බැවින්, එනම් \(\tilde{F}_y\vec {j}\), අපි උනන්දු වන්නේ තිරස් x- අවට ප්‍රදේශයේ අවස්ථිති අවස්ථාව ගැන පමණි. අක්ෂය, එනම් \(I_{xx} \), එසේ:
පරිමිත මූලද්‍රව්‍ය ආකෘතිය (FEM) සඳහා පිරිසිදු සුසංයෝගයක් (m) උපකල්පනය කරනු ලැබේ, එබැවින් ත්වරණය (\(\text {m/s}^{2}\)) \(\partial ^2 \vec ලෙස ප්‍රකාශ වේ. { u}/ \ partial t^2 = -\omega ^2\vec {u}\), උදා \(\vec {u}(x, y, z, t) := u_x\vec {i} + u_y \vec {j }+ u_z\vec {k}\) යනු අවකාශීය ඛණ්ඩාංකවල අර්ථ දක්වා ඇති ත්‍රිමාන විස්ථාපන දෛශිකයකි.COMSOL බහු භෞතික මෘදුකාංග පැකේජයේ (අනුවාද 5.4-5.5, COMSOL Inc., Massachusetts, USA) ක්‍රියාත්මක කිරීම අනුව ගම්‍යතා සමතුලිත නීතිය23 හි සීමිත විකෘති කළ හැකි Lagrangian ස්වරූපය සමඟ දෙවැන්න ප්‍රතිස්ථාපනය කිරීම:
එහිදී \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) යනු ආතති අපසරන ක්‍රියාකරු වන අතර \({\underline{\sigma}}\) යනු දෙවන Piola-Kirchhoff ආතති ආතතිය (දෙවන අනුපිළිවෙල, \(\ text { N /m}^{2}\)), සහ \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec { k} \) යනු එක් එක් විකෘති කළ හැකි පරිමාවේ ශරීර බලයේ (\(\text {N/m}^{3}\)) දෛශිකය වන අතර \(e^{j\phi }\) යනු ශරීර බලය, අදියර කෝණයක් ඇත \(\ phi\) (rad).අපගේ නඩුවේදී, ශරීරයේ පරිමා බලය ශුන්‍ය වන අතර, අපගේ ආකෘතිය ජ්‍යාමිතික රේඛීයත්වය සහ කුඩා තනිකරම ප්‍රත්‍යාස්ථ විරූපණයන් උපකල්පනය කරයි, එනම් \({\underline{\varepsilon}}^{el} = {\underline{\varepsilon}}\ ), මෙහි \({\underline{\varepsilon}}^{el}\) සහ \({\underline{ \varepsilon}}\) – පිළිවෙලින් ප්‍රත්‍යාස්ථ විරූපණය සහ සම්පූර්ණ විකෘතිය (දෙවන අනුපිළිවෙලෙහි මානයන් රහිත).Hooke's constitute isotropic elasticity tensor \(\underline {\underline {C))\) Young's modulus E(\(\text{N/m}^{2}\)) භාවිතයෙන් ලබා ගන්නා අතර Poisson's ratio v අර්ථ දක්වා ඇත. \ (\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (සිව්වන අනුපිළිවෙල).එබැවින් ආතතිය ගණනය කිරීම \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\) බවට පත්වේ.
මූලද්රව්ය ප්රමාණය \(\le\) 8 μm සහිත 10-node tetrahedral මූලද්රව්ය සමඟ ගණනය කිරීම් සිදු කරන ලදී.ඉඳිකටුවක් රික්තකයෙන් ආකෘතිගත කර ඇති අතර, යාන්ත්‍රික සංචලතා හුවමාරු අගය (ms-1 H-1) \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec {j} ලෙස අර්ථ දක්වා ඇත. |/|\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24, මෙහි \(\tilde{v}_y\vec {j}\) යනු අත් පත්‍රිකාවේ ප්‍රතිදාන සංකීර්ණ ප්‍රවේගය වන අතර \( \tilde{ F} _y\vec {j }\) යනු රූප සටහන 2b හි පෙන්වා ඇති පරිදි නලයේ ආසන්න කෙළවරේ පිහිටා ඇති සංකීර්ණ ගාමක බලයකි.සම්ප්‍රේෂණ යාන්ත්‍රික සංචලතාව උපරිම අගය යොමුවක් ලෙස භාවිතා කරමින් ඩෙසිබල් (dB) වලින් ප්‍රකාශ කෙරේ, එනම් \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}| )\ ), සියලුම FEM අධ්‍යයනයන් 29.75 kHz සංඛ්‍යාතයකින් සිදු කරන ලදී.
ඉඳිකටුවෙහි සැලසුම (රූපය 3) සාම්ප්‍රදායික මිනුම් 21 ක හයිපෝඩර්මික් ඉඳිකටුවකින් සමන්විත වේ (නාමාවලි අංකය: 4665643, Sterican\(^\ CircledR\), පිටත විෂ්කම්භය 0.8 mm, දිග 120 mm, AISI වලින් සාදා ඇත. chromium-nickel මල නොබැඳෙන වානේ 304., B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany) විසින් පොලිප්‍රොපිලීන් ප්‍රොක්සිමල් වලින් සාදන ලද ප්ලාස්ටික් ලුවර් ලොක් කමිසයක් අනුරූප ඉඟි වෙනස් කිරීමකින් තැබීය.3b හි පෙන්වා ඇති පරිදි ඉඳිකටු නළය තරංග මාර්ගෝපදේශයට පාස්සනු ලැබේ.තරංග මාර්ගෝපදේශය මල නොබැඳෙන වානේ ත්‍රිමාණ මුද්‍රණ යන්ත්‍රයක (EOS M 290 3D මුද්‍රණ යන්ත්‍රයක EOS Stainless Steel 316L, 3D Formtech Oy, Jyväskylä, Finland) මුද්‍රණය කර පසුව M4 බෝල්ට් භාවිතයෙන් Langevin සංවේදකයට අමුණා ඇත.Langevin පරිවර්තකය 8 piezoelectric ring මූලද්‍රව්‍ය වලින් සමන්විත වන අතර එක් එක් කෙළවරේ බර දෙකකින් සමන්විත වේ.
ඉඟි වර්ග හතරක් (පින්තූරයෙන්), වාණිජමය වශයෙන් ලබා ගත හැකි ලැන්සෙට් එකක් (L) සහ නිෂ්පාදිත අක්ෂ සමමිතික තනි-අදියර බෙවල් තුනක් (AX1-3) පිළිවෙලින් 4, 1.2 සහ 0.5 mm බෙල් දිග (BL) මගින් සංලක්ෂිත විය.(අ) නිමි ඉඳිකටු තුඩ සමීප කිරීම.(ආ) ත්‍රිමාණ මුද්‍රිත තරංග මාර්ගෝපදේශයකට පෑස්සුණු අල්ෙපෙනති හතරක ඉහළ දසුන සහ පසුව M4 බෝල්ට් සමඟ Langevin සංවේදකයට සම්බන්ධ කර ඇත.
4.0, 1.2 සහ 0.5 මි.මී., 2\ (^\) ට අනුරූප වන බෙවල් දිග (BL, Fig. 2a හි තීරණය කර ඇත) සමඟින් අක්ෂ සමමිතික බෙවල් ඉඟි තුනක් (රූපය 3) (TAs Machine Tools Oy) නිෂ්පාදනය කරන ලදී. circ\), 7\(^\circ\) සහ 18\(^\circ\).තරංග මාර්ගෝපදේශය සහ ස්ටයිලස් බර 3.4 ± 0.017 g (මධ්‍යන්‍ය ± SD, n = 4) bevel L සහ AX1-3 සඳහා පිළිවෙලින් (Quintix\(^\circledR\) 224 Design 2, Sartorius AG, Göttingen, Germany) .ඉඳිකටු කෙළවරේ සිට ප්ලාස්ටික් කමිසයේ අවසානය දක්වා සම්පූර්ණ දිග 13.7, 13.3, 13.3, 13.3 සෙ.මී.
සියලුම ඉඳිකටු වින්‍යාසයන් සඳහා, ඉඳිකටු තුඩේ සිට තරංග මාර්ගෝපදේශයේ කෙළවර දක්වා දිග (එනම් පෑස්සුම් ප්‍රදේශය) සෙන්ටිමීටර 4.3 ක් වන අතර, ඉඳිකටු නළය බෙල්ව ඉහළට මුහුණ ලා ඇති පරිදි (එනම්, Y අක්ෂයට සමාන්තරව) යොමු කර ඇත. )), ලෙස (රූපය 2).
පරිගණකයක ධාවනය වන MATLAB (R2019a, The MathWorks Inc., Massachusetts, USA) හි අභිරුචි ස්ක්‍රිප්ට් එකක් (Latitude 7490, Dell Inc., Texas, USA) තත්පර 7 කින් රේඛීය sinusoidal sweep එකක් උත්පාදනය කිරීමට භාවිතා කරන ලදී. ඩිජිටල්-ටු-ඇනලොග් (ඩීඒ) පරිවර්තකයක් මගින් ඇනලොග් සංඥාවක් බවට පරිවර්තනය කරන ලදී (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Washington, USA).ප්‍රතිසම සංඥා \(V_0\) (0.5 Vp-p) පසුව කැපවූ රේඩියෝ සංඛ්‍යාත (RF) ඇම්ප්ලිෆයර් (මරියාචි ඕයි, ටර්කු, ෆින්ලන්තය) සමඟ විස්තාරණය කරන ලදී.පහත වැටෙන වර්ධක වෝල්ටීයතාව \({V_I}\) RF ඇම්ප්ලිෆයර් වෙතින් නිමැවුම් සම්බාධනය 50 \(\Omega\) සමඟ ඉඳිකටු ව්‍යුහය තුළට 50 \(\Omega)\) ආදාන සම්බාධනය සහිත ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයකට ප්‍රතිදානය වේ. යාන්ත්‍රික තරංග උත්පාදනය සඳහා Langevin පරිවර්තකය (ඉදිරිපස සහ පසුපස බහු ස්ථර piezoelectric පරිවර්තක, ස්කන්ධයෙන් පටවා ඇත) භාවිතා වේ.අභිරුචි RF ඇම්ප්ලිෆයර් ද්විත්ව නාලිකා ස්ථාවර තරංග බල සාධකය (SWR) මීටරයකින් සමන්විත වන අතර එය \({V_I}\) සහ 300 kHz ඇනලොග්-ටු-ඩිජිටල් (AD හරහා විස්තාරණ වෝල්ටීයතා \(V_R\) පරාවර්තනය කළ හැක. ) පරිවර්තකය (Analog Discovery 2).ඇම්ප්ලිෆයර් ආදානය සංක්‍රාන්ති සමඟ අධික ලෙස පැටවීම වැළැක්වීම සඳහා උද්දීපන සංඥාව ආරම්භයේ සහ අවසානයේ දී විස්තාරය මොඩියුලේට් කර ඇත.
MATLAB හි ක්‍රියාත්මක කරන ලද අභිරුචි ස්ක්‍රිප්ට් එකක් භාවිතා කරමින්, සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාර ශ්‍රිතය (AFC), එනම් රේඛීය ස්ථාවර පද්ධතියක් උපකල්පනය කරයි.එසේම, සංඥාවෙන් අනවශ්‍ය සංඛ්‍යාත ඉවත් කිරීමට 20 සිට 40 kHz කලාප පෙරහනක් යොදන්න.සම්ප්‍රේෂණ රේඛා න්‍යායට යොමුව, \(\tilde{H}(f)\) මෙම අවස්ථාවෙහි වෝල්ටීයතා පරාවර්තන සංගුණකයට සමාන වේ, එනම් \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I} \)26 .ඇම්ප්ලිෆයර් \(Z_0\) හි ප්‍රතිදාන සම්බාධනය පරිවර්තකයේ බිල්ට් ට්‍රාන්ස්ෆෝමරයේ ආදාන සම්බාධනයට අනුරූප වන බැවින් සහ විද්‍යුත් බලයේ පරාවර්තන සංගුණකය \({P_R}/{P_I}\) \ දක්වා අඩු වේ. ({V_R }^ 2/{V_I}^2\), එවිට \(|\rho _{V}|^2\) වේ.විද්‍යුත් බලයේ නිරපේක්ෂ අගය අවශ්‍ය වන අවස්ථාවක, අනුරූප වෝල්ටීයතාවයේ මූල මධ්‍යන්‍ය වර්ග (rms) අගය ලබා ගනිමින් සිද්ධිය \(P_I\) සහ පරාවර්තනය කරන ලද\(P_R\) බලය (W) ගණනය කරන්න, උදාහරණයක් ලෙස, sinusoidal උත්තේජනයක් සහිත සම්ප්‍රේෂණ මාර්ගයක් සඳහා, \(P = {V}^2/(2Z_0)\)26, එහිදී \(Z_0\) 50 \(\Omega\) සමාන වේ.භාරයට ලබා දෙන විදුලි බලය \(P_T\) (එනම් ඇතුළත් කළ මාධ්‍යය) \(|P_I – P_R |\) (W RMS) ලෙස ගණනය කළ හැකි අතර බල හුවමාරු කාර්යක්ෂමතාව (PTE) ලෙස අර්ථ දැක්විය හැක. ප්‍රතිශතය (%) මෙලෙස 27 ලබා දෙයි:
එවිට සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාරය ස්ටයිලස් සැලසුමේ මාදිලි සංඛ්‍යාත \(f_{1-3}\) (kHz) සහ ඊට අනුරූප බල හුවමාරු කාර්යක්ෂමතාව තක්සේරු කිරීමට භාවිතා කරයි, \(\text {PTE}_{1{-}3} \ ).FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Hz) සෘජුවම \(\text {PTE}_{1{-}3}\), 1 වගුවෙන් ඇස්තමේන්තු කර ඇත. සංඛ්‍යාත \(f_{1-3}\) විස්තර කර ඇත.
අක්ෂි ව්‍යුහයක සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාරය (AFC) මැනීමේ ක්‍රමයක්.Dual-channel swept-sine මිනුම25,38 සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාර ශ්‍රිතය \(\tilde{H}(f)\) සහ එහි ආවේග ප්‍රතිචාරය H(t) ලබා ගැනීමට භාවිතා කරයි.\({\mathcal {F}}\) සහ \({\mathcal {F}}^{-1}\) පිළිවෙළින් සංඛ්‍යාත්මක කප්පාදු කරන ලද ෆූරියර් පරිණාමනය සහ ප්‍රතිලෝම පරිවර්තන ක්‍රියාකාරිත්වය දක්වයි.\(\tilde{G}(f)\) යනු සංඛ්‍යාත වසම තුළ සංඥා දෙක ගුණ කරනු ලැබේ, උදා \(\tilde{G}_{XrX}\) යනු ප්‍රතිලෝම ස්කෑන්\(\tilde{X} r( f )\) සහ වෝල්ටීයතා පහත වැටීමේ සංඥා \(\tilde{X}(f)\).
රූපයේ දැක්වෙන පරිදි.5, අධිවේගී කැමරාව (Phantom V1612, Vision Research Inc., New Jersey, USA) macro lens (MP-E 65mm, \(f)/2.8, 1-5 \ (\times\), Canon Inc. .., ටෝකියෝ, ජපානය) 27.5-30 kHz සංඛ්යාතයකින් නම්යශීලී උද්දීපනයට (තනි සංඛ්යාත, අඛණ්ඩ sinusoid) යටත් වූ ඉඳිකටු තුඩක අපගමනය වාර්තා කිරීමට භාවිතා කරන ලදී.සෙවනැලි සිතියමක් නිර්මාණය කිරීම සඳහා, ඉහළ තීව්‍රතාවයකින් යුත් සුදු LED එකක සිසිල් කළ මූලද්‍රව්‍යයක් (කොටස් අංකය: 4052899910881, White Led, 3000 K, 4150 lm, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, Germany) ඉඳිකටුවෙහි බෙල්ව පිටුපස තබා ඇත.
පර්යේෂණාත්මක සැකසුමෙහි ඉදිරිපස දසුන.මාධ්‍ය මතුපිටින් ගැඹුර මනිනු ලැබේ.ඉඳිකටු ව්‍යුහය තද කර යතුරුපැදි හුවමාරු මේසයක් මත සවි කර ඇත.ඉහළ විශාලන කාචයක් සහිත අධිවේගී කැමරාවක් (5\(\times\)) වක්‍රාකාර තුඩෙහි අපගමනය මැනීමට භාවිත කරන්න.සියලුම මානයන් මි.මී.
එක් එක් වර්ගයේ ඉඳිකටු බෙල්ව සඳහා, අපි 128 \(\x\) 128 පික්සලවල අධිවේගී කැමරා රාමු 300ක් පටිගත කළෙමු, ඒ සෑම එකක්ම 1/180 mm (\(\ආසන්න) 5 µm) අවකාශීය විභේදනයක් සහිතව, තාවකාලික විභේදනයක් සහිතව තත්පරයට රාමු 310,000 කි.රූප සටහන 6 හි පෙන්වා ඇති පරිදි, සෑම රාමුවක්ම (1) කපා ඇත (2) එවිට ඉඟිය රාමුවේ අවසාන පේළියේ (පහළ) ඇති අතර, පසුව රූපයේ (3) හි ස්තරය ගණනය කරනු ලැබේ, එබැවින් Canny thresholds 1 සහ 2 තීරණය කළ හැකිය.ඉන්පසු Sobel ක්‍රියාකරු 3 \(\times\) 3 භාවිතයෙන් Canny28(4) දාර හඳුනාගැනීම යොදන්න සහ සියලු 300-ගුණික පියවර සඳහා cavitational නොවන කර්ණය (ලේබල් \(\mathbf {\times }\)) හි පික්සල පිහිටීම ගණනය කරන්න. .අවසානයේ අපගමනයේ පරතරය තීරණය කිරීම සඳහා, ව්‍යුත්පන්නය ගණනය කරනු ලැබේ (මධ්‍යම වෙනස ඇල්ගොරිතම භාවිතයෙන්) (6) සහ අපගමනය (7) හි දේශීය අන්තය (එනම් උච්ච) අඩංගු රාමුව හඳුනා ගනී.කුහර නොවන දාරය දෘෂ්‍යව පරීක්ෂා කිරීමෙන් පසු, රාමු යුගලයක් (හෝ අර්ධ කාල සීමාවකින් වෙන් කරන ලද රාමු දෙකක්) (7) තෝරා ගෙන ඉඟි අපගමනය මනින ලදී (ලේබල් කර ඇති \(\mathbf {\times} \ ) ඉහත ක්‍රියාත්මක කරන ලදී Python හි (v3.8, Python Software Foundation, python.org) OpenCV Canny edge හඳුනාගැනීමේ ඇල්ගොරිතම (v4.5.1, open source computer vision library, opencv.org) භාවිතා කරමින් විදුලි බලය \ (P_T \) (W, rms) .
රාමු කිරීම (1-2), කැනී දාර හඳුනාගැනීම (3-4), පික්සල් ස්ථාන දාරය ඇතුළුව 7-පියවර ඇල්ගොරිතම (1-7) භාවිතා කරමින් 310 kHz හි අධිවේගී කැමරාවකින් ලබාගත් රාමු මාලාවක් භාවිතයෙන් ඉඟි අපගමනය මනිනු ලැබේ. ගණනය කිරීම (5) සහ ඒවායේ කාල ව්‍යුත්පන්නයන් (6), සහ අවසානයේ උච්ච-උච්ච තුණ්ඩ අපගමනය දෘෂ්‍යව පරීක්ෂා කරන ලද රාමු යුගල මත මනිනු ලැබේ (7).
වාතය (22.4-22.9°C), deionized ජලය (20.8-21.5°C) සහ බැලිස්ටික් ජෙලටින් 10% (w/v) (19.7-23.0°C, \(\text {Honeywell}^{ \text) මගින් මිනුම් ගන්නා ලදී. { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) Bovine and Pork Bone Gelatin for Type I Ballistic Analysis, Honeywell International, North Carolina, USA).K-type thermocouple amplifier (AD595, Analog Devices Inc., MA, USA) සහ K-type thermocouple (Fluke 80PK-1 Bead Probe No. 3648 type-K, Fluke Corporation, Washington, USA) මගින් උෂ්ණත්වය මනිනු ලැබිණි.මධ්‍යම මට්ටමේ සිට ගැඹුර මනිනු ලබන්නේ මතුපිට සිට (z-අක්ෂයේ මූලාරම්භය ලෙස සකසා ඇත) සිරස් යතුරුපැදි සහිත z-අක්ෂ අදියරක් (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, Lithuania) 5 µm විභේදනයක් භාවිතා කරමිනි.පියවරකට.
නියැදි ප්‍රමාණය කුඩා වූ නිසා (n = 5) සහ සාමාන්‍ය බව උපකල්පනය කළ නොහැකි නිසා, නියැදි දෙකේ වලිග සහිත Wilcoxon ශ්‍රේණිගත මුදල පරීක්ෂණයක් (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project .org) භාවිතා කරන ලදී. විවිධ බෙවල් සඳහා විචල්‍ය ඉඳිකටු තුඩ ප්‍රමාණය සංසන්දනය කිරීමට.එක් බෑවුමකට සැසඳීම් 3ක් තිබූ බැවින්, 0.017ක ගැලපුම් වැදගත්තා මට්ටමක් සහ 5%ක දෝෂ අනුපාතයක් සහිතව Bonferroni නිවැරදි කිරීමක් යොදන ලදී.
අපි දැන් Fig.7 වෙත හැරෙමු.29.75 kHz සංඛ්යාතයකදී, 21-මාපක ඉඳිකටුවක නැමීමේ අර්ධ තරංගය (\(\lambda_y/2\)) \(\ආසන්න වශයෙන්) 8 මි.මී.තුඩට ළං වන විට, නැමීමේ තරංග ආයාමය ආනත කෝණය දිගේ අඩු වේ.කෙළවරේ \(\lambda _y/2\) \(\ආසන්න වශයෙන්\) තනි ඉඳිකටුවක සාමාන්‍ය ලැන්සිලේට් (a), අසමමිතික (b) සහ අක්ෂ සමමිතික (c) ආනතිය සඳහා 3, 1 සහ 7 mm පියවර ඇත. , පිළිවෙලින්.මේ අනුව, මෙයින් අදහස් කරන්නේ ලැන්සෙට් වල පරාසය \(\ආසන්න වශයෙන්) 5 mm (ලැන්සෙට් හි තල දෙක තනි ලක්ෂ්‍යයක් 29,30 සාදයි), අසමමිතික බෙල්ව 7 මි.මී., අසමමිතික බෙවෙල් 1 වේ. මි.මී.අක්ෂ සමමිතික බෑවුම් (ගුරුත්වාකර්ෂණ කේන්ද්‍රය නියතව පවතී, එබැවින් පයිප්ප බිත්ති ඝණත්වය පමණක් බෑවුම දිගේ වෙනස් වේ).
FEM අධ්‍යයනය සහ 29.75 kHz සංඛ්‍යාතයක සමීකරණ යෙදීම.(1) ලැන්සෙට් (අ), අසමමිතික (ආ) සහ අක්ෂ සමමිතික (ඇ) බෙවල් ජ්‍යාමිතිය සඳහා නැමීමේ අර්ධ තරංගයේ (\(\lambda_y/2\)) විචලනය ගණනය කිරීමේදී (රූපය 1a,b,c හි මෙන් )ලැන්සෙට්, අසමමිතික සහ අක්ෂ සමමිතික බෙවල් වල සාමාන්‍ය අගය \(\lambda_y/2\) පිළිවෙලින් 5.65, 5.17, සහ 7.52 mm විය.අසමමිතික සහ අක්ෂ සමමිතික බෙවල් සඳහා අග ඝණකම \(\ආසන්න වශයෙන්) 50 µm ට සීමා වන බව සලකන්න.
උච්ච සංචලනය \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) යනු නල දිග (TL) සහ බෙවල් දිග (BL) හි ප්‍රශස්ත සංයෝජනයයි (රූපය 8, 9).සාම්ප්‍රදායික ලැන්සෙට් සඳහා, එහි ප්‍රමාණය සවි කර ඇති බැවින්, ප්‍රශස්ත TL \(\ආසන්න වශයෙන්) 29.1 mm වේ (රූපය 8).අසමමිතික සහ අක්ෂ සමමිතික බෙවල් සඳහා (පිළිවෙලින් රූපය 9a, b), FEM අධ්‍යයනයට 1 සිට 7 mm දක්වා BL ඇතුළත් විය, එබැවින් ප්‍රශස්ත TL 26.9 සිට 28.7 mm (පරාසය 1.8 mm) සහ 27.9 සිට 29 .2 mm (පරාසය) විය. 1.3 මි.මී.), පිළිවෙලින්.අසමමිතික බෑවුම සඳහා (රූපය 9a), ප්රශස්ත TL රේඛීයව වැඩි වී, BL 4 mm හි සානුවකට ළඟා විය, පසුව BL 5 සිට 7 mm දක්වා තියුනු ලෙස අඩු විය.අක්ෂ සමමිතික බෙවරයක් සඳහා (රූපය 9b), ප්‍රශස්ත TL වැඩි වන BL සමඟ රේඛීයව වැඩි වූ අතර අවසානයේ 6 සිට 7 mm දක්වා BL හි ස්ථාවර විය.අක්ෂ සමමිතික ඇලවීම පිළිබඳ දීර්ඝ අධ්‍යයනයකින් (රූපය 9c) \(\ආසන්න වශයෙන්) 35.1-37.1 mm හි වෙනස් ප්‍රශස්ත TL කට්ටලයක් අනාවරණය විය.සියලුම BL සඳහා, හොඳම TL දෙක අතර දුර \(\ආසන්න\) 8mm (\(\lambda_y/2\) ට සමාන වේ).
29.75 kHz දී Lancet සම්ප්රේෂණ සංචලනය.ඉඳිකටුව 29.75 kHz සංඛ්‍යාතයකින් නම්‍යශීලී ලෙස උද්‍යෝගිමත් වූ අතර ඉඳිකටු කෙළවරේ කම්පනය මනිනු ලබන අතර TL 26.5-29.5 mm (0.1 mm වර්ධක වලින්) සඳහා සම්ප්‍රේෂණය වූ යාන්ත්‍රික සංචලතාව (උපරිම අගයට සාපේක්ෂව dB) ලෙස ප්‍රකාශ කරන ලදී. .
29.75 kHz සංඛ්‍යාතයකින් FEM හි පරාමිතික අධ්‍යයනයන් පෙන්නුම් කරන්නේ අක්ෂ සමමිතික තුඩක මාරු සංචලනය එහි අසමමිතික සහකරුට වඩා නලයේ දිග වෙනස් වීමෙන් අඩු බලපෑමක් ඇති කරන බවයි.FEM භාවිතා කරමින් සංඛ්‍යාත වසම් අධ්‍යයනයේ අසමමිතික (a) සහ අක්ෂ සමමිතික (b, c) bevel ජ්‍යාමිතිය පිළිබඳ Bevel දිග (BL) සහ පයිප්ප දිග (TL) අධ්‍යයනයන් (මායිම් කොන්දේසි රූපය 2 හි පෙන්වා ඇත).(a, b) TL 26.5 සිට 29.5 mm (0.1 mm පියවර) සහ BL 1-7 mm (0.5 mm පියවර) දක්වා පරාසයක පවතී.(ඇ) TL 25-40 mm (මි.මී. වර්ධක 0.05 කින්) සහ BL 0.1-7 mm (0.1 mm වර්ධක වලින්) ඇතුළුව විස්තීරණ අක්ෂීය නැඹුරු අධ්‍යයනයන් \(\lambda_y/2\) ඉඟියේ අවශ්‍යතා සපුරාලිය යුතු බව පෙන්වයි.චලනය වන මායිම් කොන්දේසි.
ඉඳිකටු වින්‍යාසයට eigenfrequencies තුනක් ඇත \(f_{1-3}\) වගුව 1 හි පෙන්වා ඇති පරිදි පහත්, මධ්‍යම සහ ඉහළ මාදිලියේ කලාපවලට බෙදා ඇත. PTE ප්‍රමාණය fig හි පෙන්වා ඇති පරිදි සටහන් කර ඇත.10 සහ පසුව Fig. 11 හි විශ්ලේෂණය කර ඇත. එක් එක් මාදිලියේ ප්රදේශය සඳහා සොයාගැනීම් පහත දැක්වේ:
මිලිමීටර් 20 ක ගැඹුරකදී වාතය, ජලය සහ ජෙලටින් වල ලැන්සෙට් (L) සහ අක්ෂි සමමිතික bevel AX1-3 සඳහා ස්වීප්-සංඛ්‍යාත සයිනාකාර උද්දීපනය සමඟ ලබාගත් සාමාන්‍ය වාර්තාගත ක්ෂණික බල හුවමාරු කාර්යක්ෂමතාව (PTE) විස්තාරය.ඒකපාර්ශ්වික වර්ණාවලි පෙන්වා ඇත.මනින ලද සංඛ්‍යාත ප්‍රතිචාරය (300 kHz නියැදිය) අඩු-පාස් පෙරහන ලද අතර පසුව මාදිලි විශ්ලේෂණය සඳහා 200 ගුණයකින් පරිමාණය කරන ලදී.සංඥා-ශබ්ද අනුපාතය \(\le\) 45 dB වේ.PTE අදියර (දම් පැහැති තිත් රේඛා) අංශක (\(^{\circ}\)) දක්වා ඇත.
ආකෘති ප්‍රතිචාර විශ්ලේෂණය (මධ්‍යන්‍ය ± සම්මත අපගමනය, n = 5) රූපය 10 හි පෙන්වා ඇත, බෑවුම් L සහ AX1-3 සඳහා, වාතය, ජලය සහ 10% ජෙලටින් (ගැඹුර 20 මි.මී.), (ඉහළ) මාදිලි තුනක් සහිත (මි.මී. අඩු, මැද සහ ඉහළ) සහ ඒවායේ අනුරූප මාදිලි සංඛ්‍යාත\(f_{1-3 }\) (kHz), (සාමාන්‍ය) බලශක්ති කාර්යක්ෂමතාව \(\text {PTE}_{1{-}3}\) සමාන අගයන් භාවිතයෙන් ගණනය කෙරේ .(4) සහ (පහළ) සම්පූර්ණ පළල පිළිවෙළින් උපරිම මිනුම් අඩකින් \(\text {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz).අඩු PTE එකක් ලියාපදිංචි කළ විට කලාප පළල මිනුම මඟ හැර ඇති බව සලකන්න, එනම් AX2 බෑවුමකදී \(\text {FWHM}_{1}\).\(f_2\) මාදිලිය 99% දක්වා ඉහළම මට්ටමේ බල හුවමාරු කාර්යක්ෂමතාව (\(\text {PTE}_{2}\)) පෙන්නුම් කරන බැවින්, බෑවුම් අපගමනය සංසන්දනය කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු බව සොයා ගන්නා ලදී.
පළමු මාදිලි කලාපය: \(f_1\) ඇතුළු කරන ලද මාධ්‍ය වර්ගය මත බොහෝ දුරට රඳා නොපවතින නමුත් බෑවුමේ ජ්‍යාමිතිය මත රඳා පවතී.\(f_1\) බෙල් දිග අඩු වීමත් සමඟ අඩු වේ (පිළිවෙලින් AX1-3 සඳහා වාතයේ 27.1, 26.2 සහ 25.9 kHz).කලාපීය සාමාන්‍යයන් \(\text {PTE}_{1}\) සහ \(\text {FWHM}_{1}\) පිළිවෙලින් \(\ආසන්න\) 81% සහ 230 Hz වේ.\(\text {FWHM}_{1}\) Lancet හි ඉහළම ජෙලටින් අන්තර්ගතය (L, 473 Hz) ඇත.අඩු වාර්තාගත FRF විස්තාරය හේතුවෙන් ජෙලටින් වල \(\text {FWHM}_{1}\) AX2 ඇගයීමට ලක් කළ නොහැකි බව සලකන්න.
දෙවන මාදිලි කලාපය: \(f_2\) ඇතුළු කරන ලද මාධ්‍ය වර්ගය සහ බෙල්ව මත රඳා පවතී.සාමාන්‍ය අගයන් \(f_2\) පිළිවෙලින් වාතය, ජලය සහ ජෙලටින් වල 29.1, 27.9 සහ 28.5 kHz වේ.මෙම මාදිලි කලාපය ද 99% ක ඉහළ PTE පෙන්නුම් කරයි, මනින ලද ඕනෑම කණ්ඩායමක ඉහළම අගය, කලාපීය සාමාන්‍ය 84% සමඟින්.\(\text {FWHM}_{2}\) හි කලාපීය සාමාන්‍ය \(\ආසන්න වශයෙන්\) 910 Hz ඇත.
තෙවන මාදිලියේ කලාපය: සංඛ්‍යාත \(f_3\) මාධ්‍ය වර්ගය සහ බෙල්ව මත රඳා පවතී.සාමාන්‍ය \(f_3\) අගයන් පිළිවෙලින් වාතය, ජලය සහ ජෙලටින් වල 32.0, 31.0 සහ 31.3 kHz වේ.\(\text {PTE}_{3}\) කලාපීය සාමාන්‍යය \(\ආසන්න වශයෙන්\) 74%, ඕනෑම කලාපයක අඩුම අගය විය.කලාපීය සාමාන්‍යය \(\text {FWHM}_{3}\) \(\ආසන්න වශයෙන්\) 1085 Hz, එය පළමු සහ දෙවන කලාපවලට වඩා වැඩිය.
පහත දැක්වෙන්නේ Fig.12 සහ වගුව 2. ලැන්සෙට් (L) වාතය සහ ජලය යන දෙකෙහිම (සියලු ඉඟි සඳහා ඉහළ වැදගත්කමක් ඇතිව, \(p<\) 0.017) අපගමනය කරන ලදී (රූපය 12a), ඉහළම DPR (220 µm/ දක්වා) ලබා ගත්තේය. W වාතයේ). 12 සහ වගුව 2. ලැන්සෙට් (L) වාතය සහ ජලය යන දෙකෙහිම (සියලු ඉඟි සඳහා ඉහළ වැදගත්කමක් ඇතිව, \(p<\) 0.017) අපගමනය කරන ලදී (රූපය 12a), ඉහළම DPR (220 µm/ දක්වා) ලබා ගත්තේය. W වාතයේ). Следуюющее относится к рисунку 12 සහ ටැබ්ලිෂෙ 2. ලැන්සෙට් (L) ඔටක්ලෝනියල්සය බොල්ෂෙස් වොච්ගෝ (විසිද්ධිය ечников, \(p<\) 0,017) как в воздухе, так и в воде (рис. 12а), достигая самого высокого DPR . පහත දැක්වෙන්නේ රූප සටහන 12 සහ වගුව 2 සඳහා අදාළ වේ. Lancet (L) වාතය සහ ජලය යන දෙකෙහිම (සියලු ඉඟි සඳහා ඉහළ වැදගත්කමක් ඇතිව, \(p<\) 0.017) අපගමනය කරන ලදී (රූපය 12a), ඉහළම DPR ලබා ගනී.(වාතයේ 220 μm/W කරන්න).Smt.පහත රූපය 12 සහ වගුව 2.柳叶刀(L) 在空气和水中偏转最多（对所有尖端具有高显着性,\(p<\) 0.017,\(p<\) 0.017 PR (在空气中高达220 µm/W）。柳叶刀(L) වාතයේ සහ ජලයෙහි ඉහළම අපගමනය ඇති (对所记尖端可以高电影性,\(p<\) 0.017) (图12a), සහ ඉහළම DPR (µm/W20 දක්වා) ලබා ගෙන ඇත. ගුවන්). Ланцет (L) отклонялся больше всего (высокая значимость для всех наконечников, \(p<\) 0,017) вед. игая наибольшего DPR (දැන් 220 мкм/Вт в воздухе). Lancet (L) වාතයේ සහ ජලයේ වඩාත්ම (සියලු ඉඟි සඳහා ඉහළ වැදගත්කමක්, \(p<\) 0.017) අපගමනය කළේය (රූපය 12a), ඉහළම DPR (වාතයේ 220 µm/W දක්වා) ළඟා විය. වාතයේ දී, ඉහළ BL ඇති AX1, AX2-3 (වැදගත්කම සහිතව, \(p<\) 0.017) ට වඩා ඉහළට අපගමනය වූ අතර, AX3 (අඩුම BL සහිත) AX2 ට වඩා 190 µm/W DPR සමඟ අපසරනය විය. වාතයේ දී, ඉහළ BL ඇති AX1, AX2-3 (වැදගත්කම සහිතව, \(p<\) 0.017) ට වඩා ඉහළට අපගමනය වූ අතර, AX3 (අඩුම BL සහිත) AX2 ට වඩා 190 µm/W DPR සමඟ අපසරනය විය. В воздухе AX1 с более высоким BL отклонялся выше, чем AX2-3 (со значимостью \(p<\) 0,017), тогLX3 каста лонялся больше, чем AX2 සහ DPR 190 мкм/Вт. වාතයේ දී, ඉහළ BL සහිත AX1 AX2-3 (වැදගත්කම සහිතව \(p<\) 0.017) ට වඩා ඉහළට අපගමනය වූ අතර, AX3 (අඩුම BL සහිත) DPR 190 µm/W සමඟ AX2 ට වඩා අපසරනය විය.在空气中，具有更高BL 的AX1 比AX2-3偏转大于AX2,DPR 为190 µm/W . වාතයේ දී, ඉහළ BL සහිත AX1 හි අපගමනය AX2-3 (සැලකිය යුතු ලෙස, \(p<\) 0.017) ට වඩා වැඩි වන අතර AX3 (අඩුම BL සහිත) අපගමනය AX2 ට වඩා වැඩි වේ, DPR 190 වේ. µm/W. В воздухе AX1 с более высоким BL отклоняется больше, chem AX2-3 (значимо, \(p<\) 0,017), тогда как AX3 ется больше, чем AX2 සහ DPR 190 мкм/Вт. වාතයේ දී, ඉහළ BL සහිත AX1 AX2-3 (සැලකිය යුතු, \(p<\) 0.017) වඩා අපගමනය වන අතර, AX3 (අඩුම BL සහිත) DPR 190 µm/W සමඟ AX2 ට වඩා අපගමනය කරයි.20 mm ජලයෙහි, අපගමනය සහ PTE AX1-3 සැලකිය යුතු ලෙස වෙනස් නොවීය (\(p>\) 0.017).ජලයේ PTE මට්ටම් (90.2-98.4%) සාමාන්‍යයෙන් වාතයේ (56-77.5%) (රූපය 12c) ට වඩා ඉහළ අගයක් ගත් අතර ජලයේ අත්හදා බැලීමේදී කුහරයේ සංසිද්ධිය සටහන් විය (රූපය 13, අතිරේක ද බලන්න. විස්තර).
වාතයේ සහ ජලයේ (ගැඹුර 20 mm) බෙල් L සහ AX1-3 සඳහා මනිනු ලබන ඉඟි අපගමනය (මධ්‍යන්‍ය ± SD, n = 5) ප්‍රමාණය බෙල් ජ්‍යාමිතිය වෙනස් කිරීමේ බලපෑම පෙන්නුම් කරයි.අඛණ්ඩ තනි සංඛ්යාත sinusoidal උද්දීපනය භාවිතයෙන් මිනුම් ලබා ගන්නා ලදී.(අ) උපරිමයේ සිට උපරිම අපගමනය (\(u_y\vec {j}\)) කෙළවරේ, (b) ඒවායේ අදාළ මාදිලි සංඛ්‍යාත \(f_2\) හිදී මනිනු ලැබේ.(ඇ) සමීකරණයේ බල හුවමාරු කාර්යක්ෂමතාව (PTE, RMS,%).(4) සහ (d) අපගමන බල සාධකය (DPR, µm/W) අපගමනය උපරිම-උච්ච ලෙස ගණනය කර සම්ප්‍රේෂණය කරන ලද විදුලි බලය \(P_T\) (Wrms).
අර්ධ චක්‍රයක් පුරා ජලයේ (20 mm ගැඹුර) ලැන්සෙට් (L) සහ අක්ෂ සමමිතික තුඩ (AX1–3) හි උච්ච සිට උච්ච අපගමනය (කොළ සහ රතු තිත් රේඛා) පෙන්වන සාමාන්‍ය අධිවේගී කැමරා ඡායා බිම් කොටසකි.චක්‍රය, උද්දීපන සංඛ්‍යාතයේ \(f_2\) (නියැදි සංඛ්‍යාතය 310 kHz).ග්‍රහණය කරගත් අළු පරිමාණ රූපයේ ප්‍රමාණය 128×128 පික්සල සහ පික්සල ප්‍රමාණය \(\ආසන්න\) 5 µm වේ.වීඩියෝව අමතර තොරතුරු වලින් සොයාගත හැකිය.
මේ අනුව, අපි නැමීමේ තරංග ආයාමයේ වෙනස ආදර්ශනය කළෙමු (රූපය 7) සහ ජ්‍යාමිතික හැඩතලවල සාම්ප්‍රදායික ලැන්සෙට්, අසමමිතික සහ අක්ෂ සමමිතික කුටි සඳහා පයිප්ප දිග සහ චැම්ෆර් (රූපය 8, 9) සංයෝජන සඳහා මාරු කළ හැකි යාන්ත්‍රික සංචලනය ගණනය කළෙමු.දෙවැන්න මත පදනම්ව, අපි රූපය 5 හි පෙන්වා ඇති පරිදි තුඩේ සිට වෑල්ඩය දක්වා 43 mm (හෝ \(\ආසන්න වශයෙන්) 2.75\(\lambda _y\) 29.75 kHz හි ප්‍රශස්ත දුර ඇස්තමේන්තු කර, අක්ෂීය සමමිතික තුනක් සෑදුවෙමු. විවිධ bevel දිග සහිත bevels.පසුව අපි සාම්ප්‍රදායික ලැන්සෙට් වලට සාපේක්ෂව වාතය, ජලය සහ 10% (w/v) බැලිස්ටික් ජෙලටින් වල ඔවුන්ගේ සංඛ්‍යාත හැසිරීම ගුනාංගීකරනය කළෙමු (රූප සටහන 10, 11) සහ බෙවල් අපගමනය සංසන්දනය කිරීම සඳහා වඩාත් සුදුසු මාදිලිය තීරණය කළෙමු.අවසාන වශයෙන්, අපි මිලිමීටර් 20 ක ගැඹුරකදී වාතයේ සහ ජලයේ රැල්ල නැමීමෙන් ඉඟි අපගමනය මනින අතර එක් එක් බෙල්ව සඳහා ඇතුළත් කිරීමේ මාධ්‍යයේ බල හුවමාරු කාර්යක්ෂමතාව (PTE, %) සහ අපගමන බල සාධකය (DPR, µm/W) ප්‍රමාණ කළෙමු.කෝණික වර්ගය (රූපය 12).
ඉඳිකටු තුණ්ඩ ජ්‍යාමිතිය ඉඳිකටු තුඩ අපගමනය කිරීමේ ප්‍රමාණයට බලපාන බව පෙන්වා දී ඇත.ලැන්සෙට් එක අඩු සාමාන්‍ය අපගමනය සහිත අක්ෂ සමමිතික බඹරයට සාපේක්ෂව ඉහළම අපගමනය සහ ඉහළම DPR ලබා ගත්තේය (රූපය 12).අනෙකුත් අක්ෂ සමමිතික ඉඳිකටු (AX2–3) (\(p <0.017\), වගුව 2) හා සසඳන විට දිගම බෙල්ව සහිත 4 mm අක්ෂ සමමිතික බෙල්ව (AX1) වාතයේ සංඛ්‍යානමය වශයෙන් සැලකිය යුතු උපරිම අපගමනයක් ලබා ඇත, නමුත් සැලකිය යුතු වෙනසක් නොතිබුණි. .ඉඳිකටුවක් වතුරට දැමූ විට නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ.මේ අනුව, තුඩෙහි උච්ච අපගමනය අනුව දිගු බෙල්ට් දිගක් තිබීමේ පැහැදිලි වාසියක් නොමැත.මෙය මනසේ තබාගෙන, මෙම අධ්‍යයනයේ දී අධ්‍යයනය කරන ලද බෙවල් ජ්‍යාමිතිය වක්‍රයේ දිගට වඩා අපගමනය කෙරෙහි වැඩි බලපෑමක් ඇති බව පෙනේ.මෙය නැමීමේ දෘඪතාව නිසා විය හැකිය, නිදසුනක් ලෙස නැමුණු ද්රව්යයේ සමස්ත ඝනකම සහ ඉඳිකටුවක් නිර්මාණය කිරීම මත රඳා පවතී.
පර්යේෂණාත්මක අධ්‍යයනයන්හි දී, පරාවර්තනය වූ flexural තරංගයේ විශාලත්වය තුණ්ඩයේ මායිම් තත්වයන්ට බලපායි.ඉඳිකටු තුඩ ජලය සහ ජෙලටින් තුළට ඇතුළු කළ විට, \(\text {PTE}_{2}\) \(\ආසන්න වශයෙන්\) 95%, සහ \(\text {PTE}_{ 2}\) \ (\text {PTE}_{ 2}\) අගයන් 73% සහ 77% (\text {PTE}_{1}\) සහ \(\text {PTE}_{3}\), පිළිවෙලින් (රූපය 11).මෙයින් පෙන්නුම් කරන්නේ වාත්තු මාධ්‍යයට එනම් ජලය හෝ ජෙලටින් වෙත ධ්වනි ශක්තිය උපරිම මාරු කිරීම \(f_2\) සිදු වන බවයි.41-43 kHz සංඛ්‍යාත පරාසයේ සරල උපාංග වින්‍යාසයක් භාවිතා කරමින් පෙර අධ්‍යයනයක දී සමාන හැසිරීම් නිරීක්ෂණය කරන ලද අතර, කතුවරුන් විසින් කාවැද්දීමේ මාධ්‍යයේ යාන්ත්‍රික මාපාංකය මත වෝල්ටීයතා පරාවර්තන සංගුණකයේ යැපීම පෙන්නුම් කරන ලදී.විනිවිද යාමේ ගැඹුර32 සහ පටකවල යාන්ත්‍රික ගුණාංග ඉඳිකටුවක් මත යාන්ත්‍රික බරක් සපයන අතර එබැවින් UZEFNAB හි අනුනාද හැසිරීමට බලපෑම් කිරීමට අපේක්ෂා කෙරේ.මේ අනුව, ඉඳිකටුව හරහා ලබා දෙන ධ්වනි බලය ප්‍රශස්ත කිරීම සඳහා අනුනාද ලුහුබැඳීමේ ඇල්ගොරිතම (උදා: 17, 18, 33) භාවිතා කළ හැක.
නැමීමේ තරංග ආයාමවල අනුකරණය (රූපය 7) පෙන්නුම් කරන්නේ අක්ෂ සමමිතික තුඩය ලැන්සෙට් සහ අසමමිතික බෙල්වයට වඩා ව්‍යුහාත්මකව වඩා දෘඩ (එනම් නැමීමේ දී වඩාත් දෘඩ) බවයි.(1) මත පදනම්ව සහ දන්නා ප්‍රවේග-සංඛ්‍යාත සම්බන්ධය භාවිතා කරමින්, අපි ලැන්සෙට්, අසමමිතික සහ අක්ෂීය ආනත තල සඳහා පිළිවෙළින් \(\ ගැන\) 200, 20 සහ 1500 MPa ලෙස ඉඳිකටු කෙළවරේ නැමීමේ තද බව තක්සේරු කරමු.මෙය පිළිවෙලින් 29.75 kHz (Fig. 7a-c) හි \(\lambda_y\) 5.3, 1.7 සහ 14.2 mm ට අනුරූප වේ.USeFNAB අතරතුර සායනික ආරක්ෂාව සැලකිල්ලට ගනිමින්, ආනත තලයේ ව්‍යුහාත්මක දෘඪතාව මත ජ්‍යාමිතියෙහි බලපෑම තක්සේරු කළ යුතුය34.
නල දිගට සාපේක්ෂව බෙල් පරාමිතීන් අධ්යයනය කිරීම (රූපය 9) පෙන්නුම් කළේ අසමමිතික බෙවෙල් (මි.මී. 1.8) සඳහා ප්රශස්ත සම්ප්රේෂණ පරාසය අක්ෂීය තලයට (මි.මී. 1.3) වඩා වැඩි බවයි.මීට අමතරව, සංචලනය 4 සිට 4.5 mm දක්වා සහ 6 සිට 7 mm දක්වා පිළිවෙලින් අසමමිතික සහ අක්ෂීය නැඹුරුව සඳහා ස්ථායී වේ (රූපය 9a, b).මෙම සොයාගැනීමේ ප්‍රායෝගික වැදගත්කම නිෂ්පාදන ඉවසීම තුළ ප්‍රකාශ වේ, උදාහරණයක් ලෙස, ප්‍රශස්ත TL හි අඩු පරාසයක් වැඩි දිග නිරවද්‍යතාවයක් අවශ්‍ය බව අදහස් විය හැක.ඒ අතරම, සංචලනය මත සැලකිය යුතු බලපෑමක් නොමැතිව දී ඇති සංඛ්‍යාතයක දී ඩිප් වල දිග තෝරා ගැනීම සඳහා සංචලතා සානුව වැඩි ඉවසීමක් සපයයි.
අධ්‍යයනයට පහත සීමාවන් ඇතුළත් වේ.දාර හඳුනාගැනීම සහ අධිවේගී රූපකරණය භාවිතයෙන් ඉඳිකටු අපගමනය සෘජුව මැන බැලීම (රූපය 12) යනු වාතය සහ ජලය වැනි දෘශ්‍ය විනිවිද පෙනෙන මාධ්‍යවලට අප සීමා වී ඇති බවයි.අපි සිමියුලේටඩ් මාරු සංචලනය සහ අනෙක් අතට පරීක්ෂා කිරීම සඳහා අත්හදා බැලීම් භාවිතා නොකළ බව පෙන්වා දීමට කැමැත්තෙමු, නමුත් ඉඳිකටු නිෂ්පාදනය සඳහා ප්‍රශස්ත දිග තීරණය කිරීම සඳහා FEM අධ්‍යයනයන් භාවිතා කළෙමු.ප්‍රායෝගික සීමාවන් සම්බන්ධයෙන්, තුණ්ඩයේ සිට අත් දක්වා ලැන්සෙට් දිග අනෙක් ඉඳිකටු වලට වඩා \(\ආසන්න වශයෙන්) 0.4 සෙ.මී. (AX1-3), රූපය බලන්න.3b.මෙය ඉඳිකටු නිර්මාණයේ මාදිලියේ ප්රතිචාරයට බලපෑ හැකිය.මීට අමතරව, තරංග මාර්ගෝපදේශක පින් එකක අවසානයේ ඇති පෑස්සීමේ හැඩය සහ පරිමාව (රූපය 3 බලන්න) පින් සැලසුමේ යාන්ත්‍රික සම්බාධනයට බලපෑ හැකිය, යාන්ත්‍රික සම්බාධනය සහ නැමීමේ හැසිරීම් වල දෝෂ හඳුන්වා දෙයි.
අවසාන වශයෙන්, අපි පර්යේෂණාත්මක bevel ජ්‍යාමිතිය USeFNAB හි අපගමනය ප්‍රමාණයට බලපාන බව පෙන්නුම් කර ඇත.සිදුරු කිරීමෙන් පසු කාර්යක්ෂමතාව කැපීම වැනි විශාල අපගමනය පටක මත ඉඳිකටුවක බලපෑම කෙරෙහි ධනාත්මක බලපෑමක් ඇති කරයි නම්, ව්‍යුහාත්මක තුඩෙහි ප්‍රමාණවත් තද බවක් පවත්වා ගනිමින් උපරිම අපගමනය ලබා දෙන බැවින් සාම්ප්‍රදායික ලැන්සෙට් එකක් USeFNAB හි නිර්දේශ කළ හැකිය..එපමනක් නොව, මෑත අධ්යයනය35 පෙන්වා දී ඇත්තේ වැඩි ඉඟි අපගමනය මගින් කුහරය වැනි ජීව විද්යාත්මක බලපෑම් වැඩි දියුණු කළ හැකි අතර, අවම ආක්රමණශීලී ශල්යකර්ම යෙදීම් සංවර්ධනය සඳහා පහසුකම් සැලසිය හැක.සම්පූර්ණ ධ්වනි බලය වැඩි කිරීම USeFNAB13 හි බයොප්සි ගණන වැඩි වන බව පෙන්වා දී ඇති හෙයින්, අධ්‍යයනය කරන ලද ඉඳිකටු ජ්‍යාමිතියෙහි සවිස්තරාත්මක සායනික ප්‍රතිලාභ තක්සේරු කිරීම සඳහා නියැදි ප්‍රමාණය සහ ගුණාත්මකභාවය පිළිබඳ වැඩිදුර ප්‍රමාණාත්මක අධ්‍යයනයන් අවශ්‍ය වේ.