【概述】

本研究中使用Aigtek安泰ATA-4012C高壓功率放大器，搭建超聲診療實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，為臨床治療應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

實(shí)驗(yàn)名稱：聚焦超聲治療下顆粒介質(zhì)熱增效的機(jī)理與實(shí)驗(yàn)研究

研究方向：聚焦超聲、顆粒介質(zhì)、腫瘤治療

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>在保障聚焦超聲安全治療的前提下，提高其在腫瘤治療中的高效性和安全性。通過研究顆粒在低功率超聲作用下的熱增效作用，明確不同體積分?jǐn)?shù)、粒徑參數(shù)及超聲功率對聚焦超聲能量沉積和溫度累積的影響，為臨床治療應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)。

測試設(shè)備：

1、核心超聲設(shè)備：1.16MHz聚焦換能器（實(shí)驗(yàn)室自制）、信號源、功率放大器（ATA-4012B,Aigtek）。

2、定位與測量設(shè)備：三維行走機(jī)構(gòu)、水聽器（用于焦點(diǎn)定位）、紅外相機(jī)、示波器。

3、輔助設(shè)備：磁力攪拌器、除氣裝置、體模模具（亞克力圓環(huán)+紅外玻璃底座）。

圖1試驗(yàn)平臺示意圖

實(shí)驗(yàn)過程：

1、實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)搭建：以1.16MHz自制聚焦換能器為核心，結(jié)合信號源、功率放大器、三維行走機(jī)構(gòu)、紅外相機(jī)、示波器等構(gòu)成紅外測溫系統(tǒng)，通過水聽器掃描法確定焦點(diǎn)位置（落于體模中心），耦合介質(zhì)為除氣水。

2、設(shè)定實(shí)驗(yàn)條件：體模初始溫度均為37℃，電聲功率轉(zhuǎn)化效率為60%，激勵信號為連續(xù)正弦波，在5~30W電功率范圍內(nèi)，每間隔5W對同組體模輻照20s。

3、數(shù)據(jù)采集：通過紅外相機(jī)記錄每組體模的實(shí)時溫度變化，對比仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性，分析不同變量對體模溫升、焦域面積的影響。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本一致（最大相對誤差≤10%），黏彈性介質(zhì)中顆粒的存在可增強(qiáng)黏滯熱效應(yīng)，使聚焦超聲熱累積效率提升2~3倍；在實(shí)驗(yàn)設(shè)定范圍內(nèi)，焦域溫升與粒徑呈負(fù)相關(guān)（20nm粒徑時增效最顯著）、與顆粒體積分?jǐn)?shù)（≤0.057）及超聲電功率呈正相關(guān)，且顆粒體模溫升均超2℃，顯著高于純體模（≤2℃）；溫升過程前5s速率較快，后續(xù)趨于平緩，焦域呈中心高、兩邊低的對稱形態(tài)，5%體積分?jǐn)?shù)體模的焦域面積遠(yuǎn)大于純體模，且功率越高，顆粒熱增效效果越明顯。

安泰放大器在此應(yīng)用中的產(chǎn)品優(yōu)勢：

1.大功率輸出——充分滿足電功率連續(xù)掃查需求，支撐熱累積效率2~3倍的突破性提升

2.寬頻帶與高壓擺率——精準(zhǔn)匹配換能器，保障穩(wěn)定性與溫度測量的可靠性

3.四象限輸出與低失真——穩(wěn)定驅(qū)動容性負(fù)載，保障仿真與實(shí)驗(yàn)效果

【推薦產(chǎn)品】：ATA-4012C高壓功率放大器

圖：ATA-4012C高壓功率放大器指標(biāo)參數(shù)

本文實(shí)驗(yàn)素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。西安安泰電子是專業(yè)從事功率放大器、高壓放大器、功率信號源、前置微小信號放大器、高精度電壓源、高精度電流源等電子測試儀器研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。如想了解更多功率放大器等產(chǎn)品，請持續(xù)關(guān)注安泰電子官網(wǎng)www.stfabu.com或撥打029-88865020。

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