Акустическое ОВФ

Акустическое ОВФ — это набор методов, предназначенных для выполнения ОВФ акустических волн . ^{[ 1 ]}

Техники

Акустическое ОВФ может возникнуть в твердом теле, когда скорость звука модулируется электромагнитным полем. Генерацию сопряженной волны можно рассматривать как распад фотона на два фонона, как показано на схеме. Два фонона имеют противоположные волновые векторы k и -k (они будут распространяться в противоположных направлениях) и частоту в два раза меньшую, чем у фотона. ^{[ 1 ]}

Методы параметрической накачки могут быть реализованы в нескольких средах: ^{[ 1 ]}

В пьезоэлектрических кристаллах нелинейный пьезоэлектрический эффект вызывает модуляцию в доли процента.
В магнитных кристаллах модуляция в десятки процентов может быть достигнута за счет магнитоакустической связи, которую можно улучшить, комбинируя эффекты магнитострикционного и спин-переориентационного перехода или используя магнитоакустический резонанс. За порогом нестабильности фононов в магнитоакустических средах можно получить «сверхкритическое» или «гигантское» усиление до 80 дБ.
В полупроводниках параметрическое взаимодействие между фононами и плазмонами может создаваться с помощью альтернативного электрического поля или модулированной оптической накачки.

Приложения

Автокомпенсация фазовых искажений и автофокусирующие свойства обращенной волны используются в методах неразрушающего контроля. В медицинской терапии их можно сочетать с гигантской амплификацией для разрушения опухоли, например, литотрипсией и гипертермической терапией . ^{[ 1 ]}

Акустическое изображение можно улучшить, применив избирательное ОВФ к некоторым гармоникам падающей волны. Это сужает фокусное распределение этих гармоник и уменьшает боковые лепестки и шум реверберации, тем самым увеличивая разрешение изображения. ^{[ 2 ]}

Селективное акустическое ОВФ может быть использовано для обнаружения изоэхогенных объектов, нелинейные параметры которых отличаются от параметров среды. Линейные акустические свойства таких объектов близки к свойствам среды, что делает их невидимыми с помощью традиционных методов эхографии. ^{[ 3 ]}

Другая область применения — нелинейная ультразвуковая велосиметрия , на порядок более точная, чем обычный эффект Доплера . ^{[ 2 ]} Обращенные велосиметры доказали корректность измерения скорости потока при ламинарных течениях в трубах, вихревых течениях под вращающимися дисками и погруженных в воду струях. ^{[ 3 ]}

Ссылки

См. также

[Brysev1998-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д А. П. Брысев и др., ОВФ ультразвуковых пучков , УФН (1998).

[Preobrazhensky2006-2] Jump up to: ^а ^б В. Л. Преображенский, Параметрически обращенные волны: применение в нелинейной акустической визуализации и диагностике , УФН (2006) , ИЭМН

[Preobrazhensky2009-3] Jump up to: ^а ^б В.Л. Преображенский и др., Нелинейная акустическая визуализация изоэхогенных объектов и потоков с использованием обращенного фазового сопряжения ультразвуковых волн , Acta Acustica (2009) , IEMN

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]