Diseño, construcción y caracterización de un transductor ultrasónico focalizado

Abstract

En el presente proyecto, se pretende diseñar un transductor ultrasónico focalizado, cuya frecuencia de trabajo se encuentre en torno a 500 kHz. Una vez construido se realizará la caracterización electro-acústica del mismo para comprobar su correcto funcionamiento, con el fin de ser empleado en investigaciones futuras para la apertura de la barrera hematoencefálica en primates. El análisis eléctrico del transductor muestra un máximo de admitancia a la frecuencia de 507kHz, por lo que éste satisface una de las especificaciones propuestas. Sin embargo, el análisis del campo acústico generado por el mismo muestra que existe un desplazamiento del máximo de presión en el eje axial respecto de la focal geométrica de aproximadamente 4 mm, debido posiblemente a dos efectos; por un lado a que la cerámica ha quedado rígidamente fija por su contorno a la carcasa exterior, y por otro a la difracción producida en el borde del transductor. Ambas posibilidades se estudian mediante técnicas de simulación

In this work, is intended to design a focused transducer, whose working frequency is around 500 kHz. Once built, electro-acoustic characterization will be performed to verify its proper operation, in order to be used in future research for the BBB opening in primates. The electric analysis of the transducer shows a maximum of admittance at the frequency of 507 kHz, so it satisfies one of the specifications proposed. However, the analysis of the acoustic field generated by it, shows a displacement of the maximum pressure on the axial axis in respect of the geometric focal of about 4 mm, possibly due to two effects; on one hand the ceramic has been rigidly fixed at its contour to the outer housing, and on the other hand due to the diffraction produced at the edge of the transducer. Both options are studied using simulation techniques