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Previous issue date: 2006-08-18 / The importance of ultrasound limited-diffraction Bessel beams in medical
images, tissue characterization, and estimation of Doppler speed (blood flow) as
well as in many other areas of Physics has increased in the two last decades.
In this work an alternative solution to produce a transducer of limiteddiffraction
was implemented, with the polarization following the geometry of the
Bessel's function. These transducers (also called Bessel Transducers) have been
constructed using a ferroelectric ceramic PZT doped with Niobium, by means of a
simple technique of polarization. The electrodes in the faces of ceramics were
made with a silver painting in form of three concentric rings.
Through experimental simulations and measurements, the vibration's modes
as well as the acoustic field of radiation has been characterized. For the
simulation, the method of finite elements was applied. For these transducers it was
verified a decoupling between the modes of radial and thickness vibration. The
fields radiated have shown that there are less effects of diffraction on Bessel
transducers than on the conventional transducers.
With this new implemented technology, not reported before in the literature,
the limited-diffraction transducer does not require a sophisticated electronic set up
to excite acoustic waves in the transducer, allowing to get a collimated radiation
field desirable for medical applications with optimized lateral resolution. / Nas duas últimas décadas tem aumentado a importância do estudo de feixes
de ultra-som de difração limitada em imagens médicas, caracterização de tecidos,
estimação de velocidade Doppler (fluxo sanguíneo) e em outras áreas da Física.
No trabalho realizado se implementou uma solução alternativa para produzir
um transdutor de difração limitada, com uma polarização macroscópica do tipo
função de Bessel. Estes transdutores (chamados também de Transdutores
Bessel) foram construídos usando um disco cerâmico ferroelétrico de PZT dopado
com Nióbio (Nb) utilizando uma técnica simples de polarização direta. Os
eletrodos nas faces da cerâmica foram conformados colocando pintura de prata
em forma de três anéis concêntricos.
Através de simulações e medidas experimentais, foram caracterizados os
seus modos de vibração assim como o campo acústico de radiação. Para as
simulações, aplicou-se o método de elementos finitos.
Para estes transdutores foi verificado um maior desacoplamento entre os
modos de vibração radial e espessura. Os campos irradiados mostraram menores
efeitos de difração comparados com os transdutores convencionais.
O transdutor de difração limitada, construído com a tecnologia implementada
neste trabalho, não reportada antes na literatura, não requer uma eletrônica de
excitação complicada (como em alguns casos reportados na literatura) para gerar
ondas acústicas no transdutor e obter um feixe acústico desejado para aplicações
médicas: aquele que atinge maior profundidade de campo sem sofrer quase
efeitos de difração e apresenta ótima resolução lateral.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4899 |
| Date | 18 August 2006 |
| Creators | Ruiz, Alina Beatriz Aulet |
| Contributors | Eiras, José Antônio |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Física, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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