Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

05.11 Источники интенсивного звука, фокусирующие устройства

 

Коннова Е.О., Юлдашев П.В., Хохлова В.А. «Использование графических ускорителей при моделировании нелинейных ультразвуковых пучков на основе уравнения Вестервельта» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 134-140 (2020)

При проектировании мощных ультразвуковых преобразователей медицинского назначения возникает задача моделирования нелинейных фокусированных пучков. Для ее решения удобной волновой моделью является однонаправленное нелинейное уравнение Вестервельта. Большой волновой размер излучателей (около сотни длин волн), малый размер фокальной области высоких гармоник основной частоты (доли миллиметра), а также учет большого числа гармоник в численной модели (до 1000) для описания волн с ударными фронтами приводят к необходимости построения численного решения уравнения на больших пространственных сетках с размером матриц порядка 10000 на 10000. Реализация данной задачи на центральном процессоре (CPU) персонального компьютера занимает время до нескольких суток. Целью работы было разработать алгоритм распараллеливания расчетов оператора дифракции методом углового спектра, оператора нелинейности с помощью метода Рунге-Кутты четвертого порядка и оператора поглощения на графическом процессоре (GPU). Реализация данной задачи на GPU позволила ускорить расчеты в несколько раз по сравнению с CPU.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 134-140 (2020) | Рубрики: 05.11 13.04

 

Першин С.М., Брысев А.П., Гришин М.Я., Бункин А.Ф., Леднев В.Н., Клопотов Р.В. «Оптическая диагностика профиля акустического давления в фокусе ультразвукового пучка в воде» Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 63-66 (2020)

Впервые проведена оптическая диагностика профиля акустического давления в воде с перепадом 50 МПа в фокусе ультразвукового пучка (1.8 МГц). Пучок лазера (10 нс, 527 нм) фокусировали в перетяжку УЗ пучка под 90°. Рассеянные назад фотоны анализировали спектрометром. Профиль давления зондировали при увеличении задержки лазерных импульсов относительно УЗ импульсов. Установлено, что деформация полосы валентных колебаний О-Н в спектре комбинационного рассеяния света и амплитуды упругого рассеяния хорошо отражают профиль давления, непосредственно измеренный PVDF-гидрофоном. Полученные результаты могут служить основой нового метода дистанционного обнаружения процессов сжатия-растяжения в воде.

Труды Всероссийской акустической конференции. Санкт-Петербург. 21–25 сентября 2020 г., с. 63-66 (2020) | Рубрики: 04.14 05.11