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Sound field prediction of ultrasonic lithotripsy in water with spheroidal beam equations

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Chinese Physics B 2015年第1期24卷 321-328页

作者：张略王祥达刘晓宙龚秀芬 Key Laboratory of Modern Acoustics Institute of Acoustics Nanjing University

With converged shock wave, extracorporeal shock wave lithotripsy（ESWL） has become a preferable way to crush human calculi because of its advantages of efficiency and non-intrusion. Nonlinear spheroidal beam equations（SBE） are employed to illustrate the acoustic wave propagation for transducers with a wide aperture angle. To predict the acoustic field distribution precisely, boundary conditions are obtained for the SBE model of the monochromatic wave when the source is located on the focus of an ESWL transducer. Numerical results of the monochromatic wave propagation in water are analyzed and the influences of half-angle, fundamental frequency, and initial pressure are investigated. According to our results, with optimization of these factors, the pressure focal gain of ESWL can be enhanced and the effectiveness of treatment can be improved.

关键词： spheroidal beam equation extracorporeal shock wave lithotripsy transducer with wide aperture angle

Influence of mode conversions in the skull on transcranial focused ultrasound and temperature fields utilizing the wave field separation method： A numerical study

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Chinese Physics B 2018年第2期27卷 401-414页

作者：王祥达林伟军苏畅王秀明 State Key Laboratory of Acoustics Institute of Acoustics Chinese Academy of Sciences Beijing 100190 China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100049 China

Transcranial focused ultrasound is a booming noninvasive therapy for brain stimuli. The Kelvin–Voigt equations are employed to calculate the sound field created by focusing a 256-element planar phased array through a monkey skull with the time-reversal method. Mode conversions between compressional and shear waves exist in the skull. Therefore, the wave field separation method is introduced to calculate the contributions of the two waves to the acoustic intensity and the heat source, respectively. The Pennes equation is used to depict the temperature field induced by ultrasound. Five computational models with the same incident angle of 0？and different distances from the focus for the skull and three computational models at different incident angles and the same distance from the focus for the skull are studied. Numerical results indicate that for all computational models, the acoustic intensity at the focus with mode conversions is 12.05%less than that without mode conversions on average. For the temperature rise, this percentage is 12.02%. Besides, an underestimation of both the acoustic intensity and the temperature rise in the skull tends to occur if mode conversions are ignored. However, if the incident angle exceeds 30？, the rules of the over-and under-estimation may be reversed. Moreover,shear waves contribute 20.54% of the acoustic intensity and 20.74% of the temperature rise in the skull on average for all computational models. The percentage of the temperature rise in the skull from shear waves declines with the increase of the duration of the ultrasound.

关键词： transcranial focused ultrasound temperature rise mode conversion wave field separation

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剪切波对时间反转调相的经颅聚焦超声的影响

应用声学 2018年第3期37卷 315-323页

作者：王祥达苏畅林伟军王秀明中国科学院声学研究所北京100190 中国科学院大学北京100049 北京市海洋深部钻探测量工程技术研究中心北京100190

为研究颅骨中的剪切波对经颅聚焦超声的影响,该文利用Kelvin-Voigt固体声波方程并结合时间反转法,分别模拟了考虑剪切波和不考虑剪切波时,256-单元平面相控阵为实现超声经颅聚焦所需的相位调控,并将这两种相位调控都分别作用于考虑剪切... 详细信息

为研究颅骨中的剪切波对经颅聚焦超声的影响,该文利用Kelvin-Voigt固体声波方程并结合时间反转法,分别模拟了考虑剪切波和不考虑剪切波时,256-单元平面相控阵为实现超声经颅聚焦所需的相位调控,并将这两种相位调控都分别作用于考虑剪切波和不考虑剪切波时的聚焦情形。对这两种相位调控以及基于它们的经颅聚焦超声场的对比分析结果表明:聚焦深度较大时,剪切波对基于时间反转进行的相位调控影响较小;不过,剪切波对经颅聚焦超声场的强度分布影响较大,忽略剪切波会导致对焦域处声场聚焦强度的高估以及对颅骨附近声能量沉积的低估。

关键词：经颅聚焦超声剪切波时间反转相位调控

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省领导在港洽谈闽港影视项目合作 002

福建日报

作者：王祥达

东南网香港3月20日讯（东南网记者王祥达）18日至20日，在出席香港国际影视展福建馆开馆活动后，福建省委常委、秘书长、宣传部部长梁建勇一行走访了香港部分知名影视机构和香港福建社团联会，与各单位负责人洽谈闽港影视项目合作，并...

东南网香港3月20日讯（东南网记者王祥达）18日至20日，在出席香港国际影视展福建馆开馆活动后，福建省委常委、秘书长、宣传部部长梁建勇一行走访了香港部分知名影视机构和香港福建社团联会，与各单位负责人洽谈闽港影视项目合作，并达成多个重点投资意向。梁建勇表示，

关键词：

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省领导率团访问澳门 002

福建日报

作者：王祥达

本报讯（东南网记者王祥达） 24日至25日，省委常委、统战部长邢善萍率团访问澳门。24日，邢善萍走访了澳门福建同乡总会，看望在澳闽籍乡亲。邢善萍说，今年是新中国成立70周年，澳门回归祖国20周年，希望广大闽籍乡亲继续发挥爱国...

本报讯（东南网记者王祥达） 24日至25日，省委常委、统战部长邢善萍率团访问澳门。24日，邢善萍走访了澳门福建同乡总会，看望在澳闽籍乡亲。邢善萍说，今年是新中国成立70周年，澳门回归祖国20周年，希望广大闽籍乡亲继续发挥爱国爱澳的优良传统，支持配合特区政府做?

关键词：

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时间反转聚焦在组织中形成损伤的数值建模

应用声学 2017年第2期36卷 122-128页

作者：彭哲凡林伟军王祥达苏畅王秀明中国科学院声学研究所声场声信息国家重点实验室北京100190 中国科学院大学北京100049

为考察基于时间反转方法的高强度聚焦超声治疗在预设目标点处的组织损伤情况,使用三维有限差分算法求解Westervelt方程,建立非线性声波传播数值模型,采用97阵元相控阵结合虚拟源的时间反转方法进行超声聚焦,分析其形成的声场和热场,并... 详细信息

为考察基于时间反转方法的高强度聚焦超声治疗在预设目标点处的组织损伤情况,使用三维有限差分算法求解Westervelt方程,建立非线性声波传播数值模型,采用97阵元相控阵结合虚拟源的时间反转方法进行超声聚焦,分析其形成的声场和热场,并考察目标点偏离轴线时的组织损伤形成规律。结果表明随着目标点偏轴距离的增大,声压旁瓣开始增多。旁瓣的温升较低,不足以形成组织损伤。时间反转方法可用于多点聚焦,在一定的范围内,形成多点目标损伤而不产生额外的周围组织损伤。同时多点聚焦可以形成一个较大的损伤区域,减少超声治疗时间。

关键词：高强度聚焦超声时间反转方法组织损伤数值模拟

平面型全电子聚焦HIFU相控阵:声场测试研究

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科学技术创新 2021年第9期 51-52页

作者：王祥达李萍郭甲李建霖吕根品乳源瑶族自治县东阳光实业发展有限公司广东韶关512721 韶关东阳光自动化设备有限公司广东韶关512721

本文利用水听器对6144阵元平面型HIFU相控阵的全电子式超声聚焦性能进行了测试。被测超声聚焦区域为相控阵正上方半径90mm、高度170mm(30mm~200mm)的圆柱体。对该区域内每个选定的焦点,利用水听器在其附近寻找最大电压峰峰值,并记录下... 详细信息

本文利用水听器对6144阵元平面型HIFU相控阵的全电子式超声聚焦性能进行了测试。被测超声聚焦区域为相控阵正上方半径90mm、高度170mm(30mm~200mm)的圆柱体。对该区域内每个选定的焦点,利用水听器在其附近寻找最大电压峰峰值,并记录下该峰峰值及其对应的实际坐标位置。测试结果表明,被测聚焦区域内的最大聚焦偏差为4.41mm,最大和最小电压峰峰值分别为2.59V和0.78V。该相控阵具有较好的全电子超声聚焦性能。

关键词： HIFU 平面相控阵电子聚焦声场测试

兼具温度反馈和气体报警功能的一体化超声流量计设计

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电子技术与软件工程 2021年第1期 113-115页

作者：滕世国王祥达李萍郭甲乳源东阳光机械有限公司广东省韶关市512721 韶关东阳光自动化设备有限公司广东省韶关市512721

本文设计了一种兼具温度反馈和气体报警功能的一体化超声流量计,包括了测量管、对向安装在测量管两端的超声换能器及固定盖和密封圈、控制器、分布于测量管两侧的进液口和出液口、显示器、报警器。超声换能器采用单发单收的工作模式,在... 详细信息

本文设计了一种兼具温度反馈和气体报警功能的一体化超声流量计,包括了测量管、对向安装在测量管两端的超声换能器及固定盖和密封圈、控制器、分布于测量管两侧的进液口和出液口、显示器、报警器。超声换能器采用单发单收的工作模式,在一个工作周期内,控制器控制两个超声换能器完成两次交替的单发单收工作模式,并记录发射和接收超声信号。控制器根据一个工作周期内采集到的发射和接收超声信号,基于声波飞行时间计算测量管中液体流量;基于液体中声速-温度变化规律计算液体温度;基于气体对平均声速的影响给出气体报警信号。控制器将处理结果传输到显示器和报警器上,如有异常,报警器会立即报警,从而实现实时的流量测量、温度反馈和气体报警功能。

关键词：超声流量计温度反馈气体报警流量测量

一种具有预充电“软启动”整流的大电流低电压电源

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轻工科技 2021年第7期37卷 51-52,78页

作者：滕世国王祥达刘厚林李萍郭甲乳源东阳光机械有限公司广东韶关512721 韶关东阳光自动化设备有限公司广东韶关512721

针对铝电解电容器用腐蚀箔的制造,设计一种具有预充电"软启动"整流的大电流低电压电源。以A31G316单片机为核心控制,系统主要包括三相桥式半控整流电路、滤波电路、IGBT逆变装置、高频匀流降压变压器及全波整流电路、滤波电路等。特别... 详细信息

针对铝电解电容器用腐蚀箔的制造,设计一种具有预充电"软启动"整流的大电流低电压电源。以A31G316单片机为核心控制,系统主要包括三相桥式半控整流电路、滤波电路、IGBT逆变装置、高频匀流降压变压器及全波整流电路、滤波电路等。特别设计预充电"软启动"电路,防止电路合闸工作时,整流回路中产生瞬间浪涌电流,烧毁元器件。另外,设计独特的降压匀流全波大电流整流电路,采用多个高频变压器初级串联、次级并联的自动匀流的结构,消除变压器的磁化现象,提高电源的稳定性,并实现产业化。

关键词：腐蚀箔预充电“软启动” 大电流模糊PID控制