Co to jest aktywne otwarcie?

Aktywna apertura w ultradźwiękach odnosi się do części układu przetworników, która aktywnie transmituje i odbiera fale ultradźwiękowe podczas obrazowania. Składa się z elementów przetwornika, które są sterowane elektronicznie w celu emitowania i wykrywania sygnałów ultradźwiękowych. Rozmiar i konfiguracja aktywnej apertury wpływa na skupienie, rozdzielczość i głębokość wiązki ultradźwiękowej docierającej do tkanki lub materiałów. Poprzez selektywną aktywację określonych elementów przetwornika systemy ultradźwiękowe mogą regulować kształt wiązki, kąty skrętu i możliwości ogniskowania, aby zoptymalizować jakość obrazowania i dokładność diagnostyczną dla różnych zastosowań klinicznych i przemysłowych.

Apertura w ultradźwiękach odnosi się do obszaru fizycznego lub apertury, przez którą fale ultradźwiękowe są emitowane i odbierane przez przetwornik. Określa rozdzielczość przestrzenną, zdolność ogniskowania i głębokość penetracji w obrazowaniu ultradźwiękowym. Rozmiar apertury wpływa bezpośrednio na szerokość, ogniskową i rozdzielczość poprzeczną wiązki ultradźwiękowej, wpływając na klarowność i szczegółowość wytwarzanych obrazów. Większa przysłona pozwala na lepszą ostrość i rozdzielczość, podczas gdy mniejsza przysłona może zapewnić ostrzejsze obrazy z większą szczegółowością przestrzenną w określonych zastosowaniach.

W badaniach ultradźwiękowych z progresywną matrycą (PAUT) apertura odnosi się do efektywnego rozmiaru i konfiguracji wiązki ultradźwiękowej utworzonej przez przetworniki matrycowe. Decyduje o tym liczba elementów przetwornika, ich rozstaw oraz możliwości elektronicznego ogniskowania. Rozmiar apertury wpływa na szerokość wiązki, jej kierunek i skupienie na kontrolowanym materiale. Dostosowując taktowanie i amplitudę sygnałów emitowanych przez każdy element przetwornika, systemy PAUT mogą elektronicznie sterować aperturą, optymalizując obszar pokrycia wiązką ultradźwiękową i poprawiając możliwości inspekcji.

Wirtualna apertura sondy w badaniach ultradźwiękowych odnosi się do techniki obliczeniowej, w której elementy układu przetwornika ultradźwiękowego z układem fazowanym są elektronicznie ogniskowane w celu utworzenia wirtualnej lub syntetycznej apertury. Ta syntetyczna apertura nie jest fizycznie obecna, ale jest utworzona w drodze obliczeń polegających na dostosowaniu opóźnień synchronizacji i amplitud sygnałów emitowanych przez każdy element przetwornika. Kierując i skupiając wiązkę ultradźwiękową, wirtualna apertura sondy zapewnia ulepszone możliwości inspekcji, takie jak wyższa rozdzielczość, ulepszone wykrywanie defektów i precyzyjne obrazowanie struktur lub materiałów w zastosowaniach badań nieniszczących.

Liczba F w przetworniku ultradźwiękowym odnosi się do stosunku ogniskowej do średnicy apertury przetwornika. Jest miarą skupienia i głębi ostrości wiązki światła w obrazowaniu ultradźwiękowym. Niższa liczba F oznacza szerszą aperturę, co pozwala na lepszą ostrość i obrazowanie w wyższej rozdzielczości na małych głębokościach. Wyższa liczba F oznacza węższą aperturę, która zapewnia lepszą rozdzielczość na większych głębokościach, ale może kosztować pewną jakość obrazu i czułość na mniejszych głębokościach. Dostosowanie liczby F w głowicach ultradźwiękowych pomaga zoptymalizować parametry obrazowania w celu osiągnięcia pożądanej równowagi pomiędzy rozdzielczością, głębokością penetracji i jakością obrazu dla określonych potrzeb diagnostycznych lub inspekcyjnych.