Нартов Ф.А., Карзова М.М., Хохлова В.А. «Особенности проявления нелинейных эффектов в ультразвуковых полях фокусирующих кольцевых преобразователей» Акустический журнал, 71, № 5S, с. 66 (2025)

Для многих современных излучателей мощного фокусированного ультразвука медицинского назначения характерна геометрия, близкая к кольцевой. Обычно они представляют собой либо кольцевые фазированные решетки, либо преобразователи, одно или многоэлементные, в виде сферического сегмента с центральным отверстием круглой формы, использующимся для размещения диагностического датчика. В недавней работе, посвященной исследованию нелинейных эффектов в фокусе многоэлементных решеток с центральным отверстием достаточно большого размера, было показано, что проявление нелинейных эффектов в фокусе таких излучателей отличается от хорошо изученных эффектов в полях излучателей в виде сферического сегмента. В работе исследовалась зависимость проявления нелинейных эффектов в фокусе мощных кольцевых фокусирующих излучателей от соотношения между внутренним и внешним размерами их излучающей поверхности для различных углов схождения и волновых размеров внешней апертуры. Проанализированы различия в геометрии фокальной области и амплитуде акустического давления в линейном и нелинейном режимах фокусировки. Показано, что при увеличении площади отверстия размер фокального пятна увеличивается в направлении акустической оси и уменьшается в поперечном направлении как в линейных, так и в нелинейных пучках. В линейных пучках с постоянной мощностью излучателя амплитуда давления в фокусе уменьшается при увеличении площади отверстия. В нелинейных пучках переход к режиму образования развитого разрыва происходит при больших значениях мощности для больших отверстий, при этом амплитуда образующихся в фокусе ударных фронтов также увеличивается. Ключевые слова: медицинский ультразвук, HIFU, нелинейные волны, ударные фронты