അൾട്രാസൗണ്ട്-ആംപ്ലിഫൈഡ് ഫൈൻ നീഡിൽ ബയോപ്സിയിലെ ബെൻഡ് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡിനെ നീഡിൽ ബെവൽ ജ്യാമിതി ബാധിക്കുന്നു

Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി.പരിമിതമായ CSS പിന്തുണയുള്ള ഒരു ബ്രൗസർ പതിപ്പാണ് നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്നത്.മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്‌ഡേറ്റ് ചെയ്‌ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ Internet Explorer-ൽ അനുയോജ്യത മോഡ് പ്രവർത്തനരഹിതമാക്കുക).കൂടാതെ, നിലവിലുള്ള പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, ഞങ്ങൾ ശൈലികളും JavaScript ഇല്ലാതെ സൈറ്റ് കാണിക്കുന്നു.
ഒരേസമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളുടെ ഒരു കറൗസൽ പ്രദർശിപ്പിക്കുന്നു.ഒരേ സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ മുമ്പത്തേതും അടുത്തതും ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക, അല്ലെങ്കിൽ ഒരു സമയം മൂന്ന് സ്ലൈഡുകളിലൂടെ നീങ്ങാൻ അവസാനത്തെ സ്ലൈഡർ ബട്ടണുകൾ ഉപയോഗിക്കുക.
പരമ്പരാഗത ഫൈൻ നീഡിൽ ആസ്പിരേഷൻ ബയോപ്സി (FNAB) യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, അൾട്രാസൗണ്ട്-എൻഹാൻസ്ഡ് ഫൈൻ നീഡിൽ ആസ്പിരേഷൻ ബയോപ്സിയിൽ (USeFNAB) ടിഷ്യു വിളവ് മെച്ചപ്പെടുത്താൻ അൾട്രാസൗണ്ട് ഉപയോഗത്തിന് കഴിയുമെന്ന് അടുത്തിടെ തെളിയിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.ബെവൽ ജ്യാമിതിയും സൂചി ടിപ്പ് പ്രവർത്തനവും തമ്മിലുള്ള ബന്ധം ഇതുവരെ അന്വേഷിച്ചിട്ടില്ല.ഈ പഠനത്തിൽ, വ്യത്യസ്ത ബെവൽ നീളങ്ങളുള്ള വിവിധ സൂചി ബെവൽ ജ്യാമിതികൾക്കുള്ള സൂചി അനുരണനത്തിന്റെയും വ്യതിചലന ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡിന്റെയും സവിശേഷതകൾ ഞങ്ങൾ അന്വേഷിച്ചു.3.9 എംഎം കട്ട് ഉള്ള ഒരു പരമ്പരാഗത ലാൻസെറ്റ് ഉപയോഗിച്ച്, ടിപ്പ് ഡിഫ്ലെക്ഷൻ പവർ ഫാക്ടർ (ഡിപിആർ) വായുവിലും വെള്ളത്തിലും യഥാക്രമം 220 ഉം 105 µm/W ഉം ആയിരുന്നു.ഇത് വായുവിലും വെള്ളത്തിലും യഥാക്രമം 180, 80 µm/W എന്നിവയുടെ DPR നേടിയ അക്ഷസമമിതിയായ 4mm ബെവൽ ടിപ്പിനെക്കാൾ ഉയർന്നതാണ്.വ്യത്യസ്‌ത ഇൻസേർഷൻ എയ്‌ഡുകളുടെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ ബെവൽ ജ്യാമിതിയുടെ ബെൻഡിംഗ് കാഠിന്യം തമ്മിലുള്ള ബന്ധത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം ഈ പഠനം എടുത്തുകാണിക്കുന്നു, അതിനാൽ യുഎസ്ഇഎഫ്എൻഎബിക്ക് പ്രധാനപ്പെട്ട സൂചി ബെവൽ ജ്യാമിതിയിൽ മാറ്റം വരുത്തിക്കൊണ്ട് പഞ്ചറിന് ശേഷമുള്ള കട്ടിംഗ് പ്രവർത്തനം നിയന്ത്രിക്കുന്നതിനുള്ള രീതികളെക്കുറിച്ചുള്ള ഉൾക്കാഴ്ച നൽകാം.അപേക്ഷ പ്രധാനമാണ്.
ഫൈൻ നീഡിൽ ആസ്പിറേഷൻ ബയോപ്‌സി (FNAB) എന്നത് 1,2,3 എന്ന അസാധാരണത്വം സംശയിക്കുമ്പോൾ ടിഷ്യുവിന്റെ സാമ്പിൾ ലഭിക്കാൻ സൂചി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു സാങ്കേതികതയാണ്.പരമ്പരാഗത Lancet4, Menghini5 നുറുങ്ങുകളേക്കാൾ ഉയർന്ന ഡയഗ്നോസ്റ്റിക് പ്രകടനം ഫ്രാൻസീൻ-ടൈപ്പ് നുറുങ്ങുകൾ പ്രദാനം ചെയ്യുന്നു.ഹിസ്റ്റോപത്തോളജിക്ക് മതിയായ സാമ്പിളിന്റെ സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിനായി അക്സിസിമെട്രിക് (അതായത് ചുറ്റളവ്) ബെവലുകളും നിർദ്ദേശിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.
ഒരു ബയോപ്സി സമയത്ത്, സംശയാസ്പദമായ പാത്തോളജി വെളിപ്പെടുത്തുന്നതിന് ഒരു സൂചി ചർമ്മത്തിന്റെയും ടിഷ്യുവിന്റെയും പാളികളിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നു.അൾട്രാസോണിക് ആക്റ്റിവേഷൻ മൃദുവായ ടിഷ്യൂകളിലേക്ക് പ്രവേശിക്കുന്നതിന് ആവശ്യമായ പഞ്ചർ ഫോഴ്‌സ് കുറയ്ക്കുമെന്ന് സമീപകാല പഠനങ്ങൾ തെളിയിച്ചിട്ടുണ്ട് 7,8,9,10.നീഡിൽ ബെവൽ ജ്യാമിതി സൂചി പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തികളെ ബാധിക്കുന്നതായി കാണിക്കുന്നു, ഉദാ നീളമുള്ള ബെവലുകൾക്ക് ടിഷ്യു നുഴഞ്ഞുകയറ്റ ശക്തികൾ കുറവാണെന്ന് കാണിക്കുന്നുസൂചി ടിഷ്യു ഉപരിതലത്തിൽ തുളച്ചുകയറിയ ശേഷം, അതായത് പഞ്ചറിന് ശേഷം, സൂചിയുടെ മുറിക്കൽ ശക്തി മൊത്തം സൂചി-ടിഷ്യു പ്രതിപ്രവർത്തന ശക്തിയുടെ 75% ആയിരിക്കാം12.അൾട്രാസൗണ്ട് (യുഎസ്) പഞ്ചറിനു ശേഷമുള്ള ഘട്ടത്തിൽ ഡയഗ്നോസ്റ്റിക് സോഫ്റ്റ് ടിഷ്യു ബയോപ്സിയുടെ ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതായി കാണിക്കുന്നു13.അസ്ഥി ബയോപ്സി മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള മറ്റ് രീതികൾ കഠിനമായ ടിഷ്യു സാമ്പിളുകൾക്കായി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്, എന്നാൽ ബയോപ്സി ഗുണനിലവാരം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്ന ഫലങ്ങളൊന്നും റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യപ്പെട്ടിട്ടില്ല.അൾട്രാസൗണ്ട് ഡ്രൈവ് വോൾട്ടേജ് 16,17,18 വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച് മെക്കാനിക്കൽ സ്ഥാനചലനം വർദ്ധിക്കുന്നതായി നിരവധി പഠനങ്ങൾ കണ്ടെത്തി.സൂചി-ടിഷ്യു ഇടപെടലുകളിൽ അക്ഷീയ (രേഖാംശ) സ്റ്റാറ്റിക് ഫോഴ്‌സുകളെ കുറിച്ച് ധാരാളം പഠനങ്ങൾ ഉണ്ടെങ്കിലും, അൾട്രാസോണിക് മെച്ചപ്പെടുത്തിയ FNAB (USeFNAB) ലെ ടെമ്പറൽ ഡൈനാമിക്സ്, സൂചി ബെവൽ ജ്യാമിതി എന്നിവയെക്കുറിച്ചുള്ള പഠനങ്ങൾ പരിമിതമാണ്.
ഈ പഠനത്തിന്റെ ലക്ഷ്യം, അൾട്രാസോണിക് ഫ്രീക്വൻസികളിലെ സൂചി വളച്ചൊടിക്കുന്നതിലൂടെ സൂചി ടിപ്പ് പ്രവർത്തനത്തിൽ വ്യത്യസ്ത ബെവൽ ജ്യാമിതികളുടെ സ്വാധീനം അന്വേഷിക്കുക എന്നതായിരുന്നു.പ്രത്യേകിച്ചും, പരമ്പരാഗത സൂചി ബെവലുകൾ (ഉദാ, ലാൻസെറ്റുകൾ), അക്ഷാംശ, അസമമായ സിംഗിൾ ബെവൽ ജ്യാമിതികൾ (ചിത്രം. സെലക്ടീവ് സക്ഷൻ പോലുള്ള വിവിധ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി USeFNAB സൂചികൾ വികസിപ്പിക്കുന്നത് സുഗമമാക്കുന്നതിന്, പഞ്ചറിനു ശേഷമുള്ള സൂചി ടിപ്പ് വ്യതിചലനത്തിൽ കുത്തിവയ്പ്പ് മാധ്യമത്തിന്റെ പ്രഭാവം ഞങ്ങൾ അന്വേഷിച്ചു. പ്രവേശനം അല്ലെങ്കിൽ മൃദുവായ ടിഷ്യു ന്യൂക്ലിയസ്.
ഈ പഠനത്തിൽ വിവിധ ബെവൽ ജ്യാമിതികൾ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.(എ) ISO 7864:201636-ന് അനുരൂപമായ ലാൻസെറ്റുകൾ, ഇവിടെ \(\alpha\) പ്രാഥമിക ബെവൽ ആംഗിൾ ആണ്, \(\theta\) എന്നത് ദ്വിതീയ ബെവൽ റൊട്ടേഷൻ ആംഗിൾ ആണ്, കൂടാതെ \(\phi\) ആണ് ദ്വിതീയ ബെവൽ റൊട്ടേഷൻ ആംഗിൾ ഡിഗ്രികൾ , ഡിഗ്രികളിൽ (\(^\circ\)).(ബി) ലീനിയർ അസിമട്രിക് സിംഗിൾ സ്റ്റെപ്പ് ചാംഫറുകളും (ഡിഐഎൻ 13097:201937-ൽ "സ്റ്റാൻഡേർഡ്" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു) കൂടാതെ (സി) ലീനിയർ അക്സിസിമെട്രിക് (ചുറ്റൽ) സിംഗിൾ സ്റ്റെപ്പ് ചാംഫറുകളും.
പരമ്പരാഗത ലാൻസെറ്റ്, അക്ഷാംശ സമമിതി, അസമമായ ഒറ്റ-ഘട്ട ചരിവ് ജ്യാമിതികൾക്കായി ചരിവിലൂടെയുള്ള വളയുന്ന തരംഗദൈർഘ്യത്തിലെ മാറ്റം ആദ്യം മാതൃകയാക്കുക എന്നതാണ് ഞങ്ങളുടെ സമീപനം.ഗതാഗത മെക്കാനിസം മൊബിലിറ്റിയിൽ ബെവൽ ആംഗിളിന്റെയും ട്യൂബ് നീളത്തിന്റെയും പ്രഭാവം പരിശോധിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ഒരു പാരാമെട്രിക് പഠനം കണക്കാക്കി.ഒരു പ്രോട്ടോടൈപ്പ് സൂചി നിർമ്മിക്കുന്നതിനുള്ള ഒപ്റ്റിമൽ ദൈർഘ്യം നിർണ്ണയിക്കുന്നതിനാണ് ഇത് ചെയ്യുന്നത്.അനുകരണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, സൂചി പ്രോട്ടോടൈപ്പുകൾ നിർമ്മിക്കുകയും വായു, വെള്ളം, 10% (w/v) ബാലിസ്റ്റിക് ജെലാറ്റിൻ എന്നിവയിലെ അവയുടെ അനുരണന സ്വഭാവം പരീക്ഷണാത്മകമായി വോൾട്ടേജ് പ്രതിഫലന ഗുണകം അളക്കുകയും പവർ ട്രാൻസ്ഫർ കാര്യക്ഷമത കണക്കാക്കുകയും ചെയ്തു. നിശ്ചയിച്ചു..അവസാനമായി, വായുവിലും വെള്ളത്തിലും സൂചിയുടെ അഗ്രഭാഗത്തുള്ള വളയുന്ന തരംഗത്തിന്റെ വ്യതിചലനം നേരിട്ട് അളക്കുന്നതിനും ഓരോ ചരിവിലൂടെയും പ്രക്ഷേപണം ചെയ്യുന്ന വൈദ്യുത ശക്തിയും കുത്തിവയ്പ്പിന്റെ ഡിഫ്ലെക്ഷൻ പവർ ഫാക്ടർ (ഡിപിആർ) ജ്യാമിതിയും കണക്കാക്കാനും ഹൈ-സ്പീഡ് ഇമേജിംഗ് ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഇടത്തരം.
ചിത്രം 2a-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 316 സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ (യംഗ്സ് മോഡുലസ് 205) കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച നമ്പർ 21 പൈപ്പ് (0.80 mm OD, 0.49 mm ID, 0.155 mm പൈപ്പ് വാൾ കനം, ISO 9626:201621-ൽ വ്യക്തമാക്കിയിട്ടുള്ള സ്റ്റാൻഡേർഡ് മതിൽ) ഉപയോഗിക്കുക.\(\text {GN/m}^{2}\), സാന്ദ്രത 8070 kg/m\(^{3}\), Poisson's ratio 0.275).
വളയുന്ന തരംഗദൈർഘ്യത്തിന്റെ നിർണ്ണയവും സൂചിയുടെയും അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകളുടെയും പരിമിതമായ മൂലക മോഡലിന്റെ (FEM) ട്യൂണിംഗും.(എ) ബെവൽ നീളവും (ബിഎൽ) പൈപ്പ് നീളവും (ടിഎൽ) നിർണ്ണയിക്കൽ.(ബി) പ്രോക്സിമൽ അറ്റത്ത് സൂചിയെ ഉത്തേജിപ്പിക്കാനും പോയിന്റ് വ്യതിചലിപ്പിക്കാനും വേഗത അളക്കാനും ഹാർമോണിക് പോയിന്റ് ഫോഴ്‌സ് \(\tilde{F}_y\vec{j}\) ഉപയോഗിച്ച് ത്രിമാന (3D) ഫിനിറ്റ് എലമെന്റ് മോഡൽ (FEM) മെക്കാനിസ്റ്റിക് ട്രാൻസ്പോർട്ട് മൊബിലിറ്റി കണക്കാക്കാൻ ഓരോ നുറുങ്ങിനും (\( \tilde{u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)).\(\lambda _y\) എന്നത് ലംബ ബലവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട വളയുന്ന തരംഗദൈർഘ്യമായി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു \(\tilde{F}_y\vec {j}\).(സി) യഥാക്രമം x-അക്ഷത്തിനും y-അക്ഷത്തിനും ചുറ്റുമുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം, ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ A, ജഡത്വത്തിന്റെ നിമിഷങ്ങൾ \(I_{xx}\) ഒപ്പം \(I_{yy}\) എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുക.
അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.2b,c, ക്രോസ്-സെക്ഷണൽ ഏരിയ A ഉള്ള അനന്തമായ (അനന്തമായ) ബീമിന്, ബീമിന്റെ ക്രോസ്-സെക്ഷന്റെ വലുപ്പവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വലിയ തരംഗദൈർഘ്യത്തിൽ, വളയുന്ന (അല്ലെങ്കിൽ വളയുന്ന) ഘട്ട വേഗത \(c_{EI}\ ) 22 ആയി നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു:
E എന്നത് യങ്ങിന്റെ മോഡുലസ് ആണ് (\(\text {N/m}^{2}\)), \(\omega _0 = 2\pi f_0\) എന്നത് എക്‌സിറ്റേഷൻ കോണീയ ആവൃത്തിയാണ് (rad/s), ഇവിടെ \( f_0 \ ) എന്നത് ലീനിയർ ആവൃത്തിയാണ് (1/s അല്ലെങ്കിൽ Hz), I എന്നത് താൽപ്പര്യത്തിന്റെ അക്ഷത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള പ്രദേശത്തിന്റെ നിഷ്ക്രിയത്വത്തിന്റെ നിമിഷമാണ് \((\text {m}^{4})\) കൂടാതെ \(m'=\ rho _0 A \) എന്നത് യൂണിറ്റ് നീളത്തിൽ (kg/m) പിണ്ഡമാണ്, ഇവിടെ \(\rho _0\) സാന്ദ്രത \((\text {kg/m}^{3})\) ആണ്, A എന്നത് ക്രോസ് ആണ് ബീമിന്റെ സെക്ഷണൽ ഏരിയ (xy തലം) (\ (\ടെക്സ്റ്റ് {m}^{2}\)).ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ പ്രയോഗിച്ച ബലം ലംബമായ y-അക്ഷത്തിന് സമാന്തരമായതിനാൽ, അതായത് \(\tilde{F}_y\vec {j}\), തിരശ്ചീനമായ x- ന് ചുറ്റുമുള്ള പ്രദേശത്തിന്റെ ജഡത്വത്തിന്റെ നിമിഷത്തിൽ മാത്രമേ ഞങ്ങൾക്ക് താൽപ്പര്യമുള്ളൂ. അക്ഷം, അതായത് \(I_{xx} \), അങ്ങനെ:
പരിമിതമായ മൂലക മോഡലിന് (FEM), ഒരു ശുദ്ധമായ ഹാർമോണിക് സ്ഥാനചലനം (m) അനുമാനിക്കപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ ആക്സിലറേഷൻ (\(\text {m/s}^{2}\)) \(\ഭാഗിക ^2 \vec ആയി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. { u}/ \ ഭാഗിക t^2 = -\omega ^2\vec {u}\), ഉദാ \(\vec {u}(x, y, z, t) := u_x\vec {i} + u_y \vec {j }+ u_z\vec {k}\) എന്നത് സ്പേഷ്യൽ കോർഡിനേറ്റുകളിൽ നിർവചിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ത്രിമാന സ്ഥാനചലന വെക്‌ടറാണ്.COMSOL മൾട്ടിഫിസിക്സ് സോഫ്‌റ്റ്‌വെയർ പാക്കേജിൽ (പതിപ്പുകൾ 5.4-5.5, COMSOL Inc., Massachusetts, USA) നടപ്പിലാക്കിയതനുസരിച്ച്, മൊമെന്റം ബാലൻസ് നിയമത്തിന്റെ പരിമിതമായ രൂപഭേദം വരുത്താവുന്ന ലഗ്രാൻജിയൻ രൂപം 23 ഉപയോഗിച്ച് രണ്ടാമത്തേത് മാറ്റിസ്ഥാപിക്കുന്നു:
എവിടെ \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) എന്നത് ടെൻസർ ഡൈവേർജൻസ് ഓപ്പറേറ്ററാണ്, കൂടാതെ \({\underline{\sigma}}\) രണ്ടാമത്തെ Piola-Kirchhoff സ്ട്രെസ് ടെൻസർ ആണ് (രണ്ടാം ഓർഡർ, \(\ text { N /m}^{2}\)), കൂടാതെ \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec { k} \) എന്നത് ഓരോ രൂപഭേദം വരുത്താവുന്ന വോള്യത്തിന്റെയും ബോഡി ഫോഴ്സിന്റെ (\(\text {N/m}^{3}\)) വെക്‌ടറാണ്, കൂടാതെ \(e^{j\phi }\) ആണ് ഇതിന്റെ ഘട്ടം ബോഡി ഫോഴ്സ്, ഒരു ഘട്ടം ആംഗിൾ \(\ phi\) (റാഡ്) ഉണ്ട്.ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, ശരീരത്തിന്റെ വോളിയം ഫോഴ്‌സ് പൂജ്യമാണ്, ഞങ്ങളുടെ മോഡൽ ജ്യാമിതീയ രേഖീയതയും ചെറിയ ഇലാസ്റ്റിക് വൈകല്യങ്ങളും അനുമാനിക്കുന്നു, അതായത് \({\underline{\varepsilon}}^{el} = {\underline{\varepsilon}}\ ), ഇവിടെ \({\underline{\varepsilon}}^{el}\) ഒപ്പം \({\underline{ \varepsilon}}\) – യഥാക്രമം ഇലാസ്റ്റിക് ഡീഫോർമേഷനും പൂർണ്ണ രൂപഭേദവും (രണ്ടാം ക്രമത്തിന്റെ അളവില്ലാത്തത്).യങ്ങിന്റെ മോഡുലസ് E(\(\text{N/m}^{2}\)) ഉപയോഗിച്ചാണ് ഹൂക്കിന്റെ കോൺസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ടീവ് ഐസോട്രോപിക് ഇലാസ്തികത ടെൻസർ \(\അണ്ടർലൈൻ {\അണ്ടർലൈൻ {C))\) ലഭിക്കുന്നത്, Poisson's ratio v നിർവചിച്ചിരിക്കുന്നു. \ (\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (നാലാമത്തെ ക്രമം).അതിനാൽ സമ്മർദ്ദ കണക്കുകൂട്ടൽ \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\) ആയി മാറുന്നു.
മൂലകത്തിന്റെ വലിപ്പം \(\le\) 8 μm ഉള്ള 10-നോഡ് ടെട്രാഹെഡ്രൽ ഘടകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നടത്തിയത്.സൂചി വാക്വം മാതൃകയിലാണ് നിർമ്മിച്ചിരിക്കുന്നത്, മെക്കാനിക്കൽ മൊബിലിറ്റി ട്രാൻസ്ഫർ മൂല്യം (ms-1 H-1) \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec {j} |/|\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24, ഇവിടെ \(\tilde{v}_y\vec {j}\) എന്നത് ഹാൻഡ്‌പീസിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് കോംപ്ലക്സ് വേഗതയാണ്, കൂടാതെ \( \tilde{ F} _y\vec {j }\) എന്നത് ചിത്രം 2b-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ട്യൂബിന്റെ പ്രോക്സിമൽ അറ്റത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു സങ്കീർണ്ണ ചാലകശക്തിയാണ്.ഒരു റഫറൻസായി പരമാവധി മൂല്യം ഉപയോഗിച്ച് ട്രാൻസ്മിസീവ് മെക്കാനിക്കൽ മൊബിലിറ്റി ഡെസിബെലുകളിൽ (dB) പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു, അതായത് \(20\log _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}| )\ ), എല്ലാ FEM പഠനങ്ങളും 29.75 kHz ആവൃത്തിയിലാണ് നടത്തിയത്.
സൂചിയുടെ രൂപകൽപ്പനയിൽ (ചിത്രം 3) ഒരു പരമ്പരാഗത 21 ഗേജ് ഹൈപ്പോഡെർമിക് സൂചി (കാറ്റലോഗ് നമ്പർ: 4665643, സ്റ്റെറിക്കൻ\(^\ സർക്കിൾഡ്R\), 0.8 എംഎം, 120 എംഎം നീളം, എഐഎസ്ഐ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ചതാണ്. ക്രോമിയം-നിക്കൽ സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ 304., B. Braun Melsungen AG, Melsungen, ജർമ്മനി) പോളിപ്രൊഫൈലിൻ പ്രോക്സിമൽ കൊണ്ട് നിർമ്മിച്ച ഒരു പ്ലാസ്റ്റിക് ലൂയർ ലോക്ക് സ്ലീവ്, അനുബന്ധ ടിപ്പ് പരിഷ്ക്കരണത്തോടെ സ്ഥാപിച്ചു.ചിത്രം 3b-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ സൂചി ട്യൂബ് വേവ്ഗൈഡിലേക്ക് ലയിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.വേവ്ഗൈഡ് ഒരു സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ 3D പ്രിന്ററിൽ പ്രിന്റ് ചെയ്തു (EOS M 290 3D പ്രിന്ററിൽ EOS സ്റ്റെയിൻലെസ്സ് സ്റ്റീൽ 316L, 3D Formtech Oy, Jyväskylä, Finland) തുടർന്ന് M4 ബോൾട്ടുകൾ ഉപയോഗിച്ച് Langevin സെൻസറിൽ ഘടിപ്പിച്ചു.ഓരോ അറ്റത്തും രണ്ട് ഭാരങ്ങളുള്ള 8 പീസോ ഇലക്ട്രിക് മോതിരം മൂലകങ്ങൾ ലാൻഗെവിൻ ട്രാൻസ്‌ഡ്യൂസർ ഉൾക്കൊള്ളുന്നു.
നാല് തരം നുറുങ്ങുകൾ (ചിത്രം), വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമായ ഒരു ലാൻസെറ്റ് (എൽ), മൂന്ന് നിർമ്മിച്ച അക്സിസിമെട്രിക് സിംഗിൾ-സ്റ്റേജ് ബെവലുകൾ (AX1–3) എന്നിവ യഥാക്രമം 4, 1.2, 0.5 മില്ലിമീറ്റർ നീളമുള്ള ബെവൽ നീളം (BL) ആണ്.(എ) പൂർത്തിയായ സൂചി അഗ്രത്തിന്റെ ക്ലോസ്-അപ്പ്.(b) 3D പ്രിന്റഡ് വേവ്‌ഗൈഡിലേക്ക് സോൾഡർ ചെയ്‌ത ശേഷം M4 ബോൾട്ടുകളുള്ള ലാങ്‌വിൻ സെൻസറിലേക്ക് കണക്‌റ്റ് ചെയ്‌ത നാല് പിന്നുകളുടെ മുകളിലെ കാഴ്ച.
\(\ഏകദേശം\) 2\ (^\) 4.0, 1.2, 0.5 മില്ലീമീറ്ററുകളുടെ ബെവൽ ദൈർഘ്യം (BL, ചിത്രം. 2a-ൽ നിർണ്ണയിച്ചിരിക്കുന്നു) ഉപയോഗിച്ച് മൂന്ന് അച്ചുതണ്ടുള്ള ബെവൽ ടിപ്പുകൾ (ചിത്രം 3) (ടിഎസ് മെഷീൻ ടൂൾസ് ഓയ്) നിർമ്മിച്ചു. സർക്\), 7\(^\സർക്\) കൂടാതെ 18\(^\സർക്\).വേവ്ഗൈഡും സ്റ്റൈലസ് വെയിറ്റും യഥാക്രമം 3.4 ± 0.017 ഗ്രാം ആണ് (അർത്ഥം ± SD, n = 4) ബെവൽ L, AX1–3 എന്നിവയ്ക്ക് (Quintix\(^\circledR\) 224 Design 2, Sartorius AG, Göttingen, Germany) .സൂചിയുടെ അറ്റം മുതൽ പ്ലാസ്റ്റിക് സ്ലീവിന്റെ അവസാനം വരെയുള്ള മൊത്തം നീളം യഥാക്രമം 13.7, 13.3, 13.3, 13.3 സെന്റീമീറ്റർ ആണ്, ചിത്രം 3b-യിലെ ബെവൽ L, AX1-3 എന്നിവ.
എല്ലാ സൂചി കോൺഫിഗറേഷനുകൾക്കും, സൂചിയുടെ അറ്റം മുതൽ വേവ്ഗൈഡിന്റെ അറ്റം വരെയുള്ള നീളം (അതായത്, സോളിഡിംഗ് ഏരിയ) 4.3 സെന്റിമീറ്ററാണ്, കൂടാതെ സൂചി ട്യൂബ് ഓറിയന്റഡ് ആയതിനാൽ ബെവൽ മുകളിലേക്ക് അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു (അതായത്, Y അക്ഷത്തിന് സമാന്തരമായി ).), (ചിത്രം 2) പോലെ.
ഒരു കമ്പ്യൂട്ടറിൽ (Latitude 7490, Dell Inc., Texas, USA) പ്രവർത്തിക്കുന്ന MATLAB-ലെ (R2019a, The MathWorks Inc., USA) ഒരു ഇഷ്‌ടാനുസൃത സ്‌ക്രിപ്റ്റ് 7 സെക്കൻഡിനുള്ളിൽ 25 മുതൽ 35 kHz വരെ ലീനിയർ സൈനസോയ്ഡൽ സ്വീപ്പ് സൃഷ്ടിക്കാൻ ഉപയോഗിച്ചു. ഡിജിറ്റൽ-ടു-അനലോഗ് (ഡിഎ) കൺവെർട്ടർ (അനലോഗ് ഡിസ്കവറി 2, ഡിജിലന്റ് ഇൻക്., വാഷിംഗ്ടൺ, യുഎസ്എ) ഒരു അനലോഗ് സിഗ്നലിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്തു.അനലോഗ് സിഗ്നൽ \(V_0\) (0.5 Vp-p) പിന്നീട് ഒരു പ്രത്യേക റേഡിയോ ഫ്രീക്വൻസി (RF) ആംപ്ലിഫയർ (മരിയാച്ചി ഓയ്, ടർക്കു, ഫിൻലാൻഡ്) ഉപയോഗിച്ച് ആംപ്ലിഫൈ ചെയ്തു.ഫാലിംഗ് ആംപ്ലിഫയിംഗ് വോൾട്ടേജ് \({V_I}\) എന്നത് RF ആംപ്ലിഫയറിൽ നിന്ന് 50 \(\Omega\) ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസുള്ള ഒരു ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിലേക്ക് 50 \(\Omega)\) ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസുള്ള സൂചി ഘടനയിൽ നിർമ്മിച്ചതാണ്. മെക്കാനിക്കൽ തരംഗങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കാൻ ലാൻഗെവിൻ ട്രാൻസ്‌ഡ്യൂസർ (മുന്നിലും പിന്നിലും മൾട്ടിലെയർ പീസോ ഇലക്ട്രിക് ട്രാൻസ്‌ഡ്യൂസറുകൾ, പിണ്ഡം ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു) ഉപയോഗിക്കുന്നു.ഇഷ്‌ടാനുസൃത RF ആംപ്ലിഫയറിൽ ഒരു ഡ്യുവൽ-ചാനൽ സ്റ്റാൻഡിംഗ് വേവ് പവർ ഫാക്‌ടർ (SWR) മീറ്റർ സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു, അത് \({V_I}\) കൂടാതെ 300 kHz അനലോഗ്-ടു-ഡിജിറ്റൽ (AD) വഴി പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്ന ആംപ്ലിഫൈഡ് വോൾട്ടേജ് \(V_R\) കണ്ടെത്താനാകും. ) കൺവെർട്ടർ (അനലോഗ് ഡിസ്കവറി 2).ട്രാൻസിയന്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് ആംപ്ലിഫയർ ഇൻപുട്ട് ഓവർലോഡ് ചെയ്യുന്നത് തടയാൻ എക്സിറ്റേഷൻ സിഗ്നൽ തുടക്കത്തിലും അവസാനത്തിലും ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് മോഡുലേറ്റ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു.
MATLAB-ൽ നടപ്പിലാക്കിയ ഒരു കസ്റ്റം സ്ക്രിപ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച്, ഫ്രീക്വൻസി റെസ്പോൺസ് ഫംഗ്ഷൻ (AFC), അതായത് ഒരു ലീനിയർ സ്റ്റേഷണറി സിസ്റ്റം അനുമാനിക്കുന്നു.കൂടാതെ, സിഗ്നലിൽ നിന്ന് അനാവശ്യ ആവൃത്തികൾ നീക്കം ചെയ്യാൻ 20 മുതൽ 40 kHz ബാൻഡ് പാസ് ഫിൽട്ടർ പ്രയോഗിക്കുക.ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈൻ സിദ്ധാന്തത്തെ പരാമർശിച്ച്, \(\tilde{H}(f)\) ഈ സാഹചര്യത്തിൽ വോൾട്ടേജ് പ്രതിഫലന ഗുണകത്തിന് തുല്യമാണ്, അതായത് \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I} \)26 .ആംപ്ലിഫയറിന്റെ ഔട്ട്‌പുട്ട് ഇം‌പെഡൻസ് \(Z_0\) കൺവെർട്ടറിന്റെ ബിൽറ്റ്-ഇൻ ട്രാൻസ്‌ഫോർമറിന്റെ ഇൻപുട്ട് ഇം‌പെഡൻസുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നതിനാൽ, വൈദ്യുത ശക്തിയുടെ പ്രതിഫലന ഗുണകം \({P_R}/{P_I}\) \ ആയി കുറയുന്നു ({V_R }^ 2/{V_I}^2\), അപ്പോൾ \(|\rho _{V}|^2\) ആണ്.വൈദ്യുതോർജ്ജത്തിന്റെ സമ്പൂർണ്ണ മൂല്യം ആവശ്യമുള്ള സാഹചര്യത്തിൽ, അനുബന്ധ വോൾട്ടേജിന്റെ റൂട്ട് ശരാശരി സ്ക്വയർ (rms) മൂല്യം എടുത്ത് സംഭവ \(P_I\), പ്രതിഫലിച്ച\(P_R\) പവർ (W) കണക്കാക്കുക, ഉദാഹരണത്തിന്, sinusoidal excitation ഉള്ള ഒരു ട്രാൻസ്മിഷൻ ലൈനിന്, \(P = {V}^2/(2Z_0)\)26, ഇവിടെ \(Z_0\) 50 \(\Omega\).ലോഡ് \(P_T\) (അതായത്, ചേർത്ത മീഡിയം) ലേക്ക് വിതരണം ചെയ്യുന്ന വൈദ്യുത ശക്തി \(|P_I – P_R |\) (W RMS) ആയി കണക്കാക്കാം കൂടാതെ പവർ ട്രാൻസ്ഫർ കാര്യക്ഷമത (PTE) നിർവചിക്കുകയും പ്രകടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യാം ശതമാനം (%) ഇങ്ങനെ 27 നൽകുന്നു:
സ്റ്റൈലസ് ഡിസൈനിന്റെ മോഡൽ ഫ്രീക്വൻസികൾ \(f_{1-3}\) (kHz) കണക്കാക്കാനും അനുബന്ധ പവർ ട്രാൻസ്ഫർ കാര്യക്ഷമത കണക്കാക്കാനും ഫ്രീക്വൻസി പ്രതികരണം ഉപയോഗിക്കുന്നു, \(\text {PTE}_{1{-}3} \ ).FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Hz) \(\text {PTE}_{1{-}3}\), ടേബിൾ 1-ൽ നിന്ന് നേരിട്ട് കണക്കാക്കുന്നു ആവൃത്തികൾ \(f_{1-3}\) ൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഒരു അക്യുലാർ ഘടനയുടെ ഫ്രീക്വൻസി പ്രതികരണം (AFC) അളക്കുന്നതിനുള്ള ഒരു രീതി.ഡ്യുവൽ-ചാനൽ സ്വീപ്റ്റ്-സൈൻ മെഷർമെന്റ്25,38 ഫ്രീക്വൻസി റെസ്‌പോൺസ് ഫംഗ്‌ഷനും \(\tilde{H}(f)\) അതിന്റെ പ്രേരണ പ്രതികരണവും ലഭിക്കാൻ ഉപയോഗിക്കുന്നു.\({\mathcal {F}}\) ഒപ്പം \({\mathcal {F}}^{-1}\) എന്നിവ യഥാക്രമം സംഖ്യാപരമായ വെട്ടിച്ചുരുക്കിയ ഫൂറിയർ രൂപാന്തരത്തെയും വിപരീത പരിവർത്തന പ്രവർത്തനത്തെയും സൂചിപ്പിക്കുന്നു.\(\tilde{G}(f)\) എന്നാൽ രണ്ട് സിഗ്നലുകൾ ഫ്രീക്വൻസി ഡൊമെയ്‌നിൽ ഗുണിച്ചിരിക്കുന്നു, ഉദാ \(\tilde{G}_{XrX}\) എന്നാൽ വിപരീത സ്കാൻ\(\tilde{X} r( f )\) ഒപ്പം വോൾട്ടേജ് ഡ്രോപ്പ് സിഗ്നലും \(\tilde{X}(f)\).
അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ.5, മാക്രോ ലെൻസ് (MP-E 65mm, \(f)/2.8, 1-5 \ (\times\), Canon Inc കൊണ്ട് സജ്ജീകരിച്ചിട്ടുള്ള അതിവേഗ ക്യാമറ (Phantom V1612, Vision Research Inc., New Jersey, USA) .., ടോക്കിയോ, ജപ്പാൻ) 27.5-30 kHz ആവൃത്തിയിൽ ഫ്ലെക്‌സറൽ എക്‌സൈറ്റേഷന് (സിംഗിൾ ഫ്രീക്വൻസി, തുടർച്ചയായ സിനുസോയിഡ്) വിധേയമാക്കിയ സൂചി ടിപ്പിന്റെ വ്യതിചലനം രേഖപ്പെടുത്താൻ ഉപയോഗിച്ചു.ഒരു നിഴൽ മാപ്പ് സൃഷ്ടിക്കുന്നതിന്, സൂചിയുടെ ബെവലിന് പിന്നിൽ ഉയർന്ന തീവ്രതയുള്ള വെളുത്ത LED-യുടെ ഒരു തണുത്ത ഘടകം (ഭാഗം നമ്പർ: 4052899910881, വൈറ്റ് ലെഡ്, 3000 K, 4150 lm, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, ജർമ്മനി) സ്ഥാപിച്ചു.
പരീക്ഷണാത്മക സജ്ജീകരണത്തിന്റെ മുൻ കാഴ്ച.മീഡിയ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്നാണ് ആഴം അളക്കുന്നത്.സൂചി ഘടന മുറുകെപ്പിടിച്ച് ഒരു മോട്ടോർ ട്രാൻസ്ഫർ ടേബിളിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്നു.ബെവെൽഡ് ടിപ്പിന്റെ വ്യതിചലനം അളക്കാൻ ഉയർന്ന മാഗ്നിഫിക്കേഷൻ ലെൻസുള്ള (5\(\times\)) ഹൈ സ്പീഡ് ക്യാമറ ഉപയോഗിക്കുക.എല്ലാ അളവുകളും മില്ലിമീറ്ററിലാണ്.
ഓരോ തരം സൂചി ബെവലിനും, ഞങ്ങൾ 128 \(\x\) 128 പിക്സലുകളുടെ 300 ഹൈ-സ്പീഡ് ക്യാമറ ഫ്രെയിമുകൾ റെക്കോർഡുചെയ്‌തു, ഓരോന്നിനും 1/180 mm (\(\ഏകദേശം) 5 µm) സ്പേഷ്യൽ റെസല്യൂഷനും, ഒരു താൽക്കാലിക റെസലൂഷനും സെക്കൻഡിൽ 310,000 ഫ്രെയിമുകൾ.ചിത്രം 6-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, ഓരോ ഫ്രെയിമും (1) ക്രോപ്പ് ചെയ്യുന്നു (2) അങ്ങനെ നുറുങ്ങ് ഫ്രെയിമിന്റെ അവസാന വരിയിൽ (ചുവടെ) ആയിരിക്കും, തുടർന്ന് ചിത്രത്തിന്റെ ഹിസ്റ്റോഗ്രാം (3) കണക്കാക്കുന്നു, അതിനാൽ കാനി ത്രെഷോൾഡ് 1 ഒപ്പം 2 നിർണ്ണയിക്കാൻ കഴിയും.തുടർന്ന് Sobel ഓപ്പറേറ്റർ 3 \(\times\) 3 ഉപയോഗിച്ച് Canny28(4) എഡ്ജ് ഡിറ്റക്ഷൻ പ്രയോഗിക്കുക, കൂടാതെ എല്ലാ 300-മടങ്ങ് ഘട്ടങ്ങൾക്കുമായി നോൺ-കാവിറ്റേഷണൽ ഹൈപ്പോടെനസിന്റെ (\(\mathbf {\times }\)) പിക്സൽ സ്ഥാനം കണക്കാക്കുക. .അവസാനം വ്യതിചലനത്തിന്റെ സ്പാൻ നിർണ്ണയിക്കാൻ, ഡെറിവേറ്റീവ് കണക്കാക്കുന്നു (കേന്ദ്ര വ്യത്യാസം അൽഗോരിതം ഉപയോഗിച്ച്) (6) കൂടാതെ വ്യതിചലനത്തിന്റെ ലോക്കൽ എക്സ്ട്രീമ (അതായത് കൊടുമുടി) അടങ്ങിയിരിക്കുന്ന ഫ്രെയിം (7) തിരിച്ചറിയുന്നു.നോൺ-കാവിറ്റേറ്റിംഗ് എഡ്ജ് ദൃശ്യപരമായി പരിശോധിച്ച ശേഷം, ഒരു ജോടി ഫ്രെയിമുകൾ (അല്ലെങ്കിൽ രണ്ട് ഫ്രെയിമുകൾ പകുതി കാലയളവുകൊണ്ട് വേർതിരിച്ചിരിക്കുന്നു) (7) തിരഞ്ഞെടുത്ത് ടിപ്പ് വ്യതിചലനം അളന്നു (\(\mathbf {\times} \ ) ലേബൽ ചെയ്‌തിരിക്കുന്നു പൈത്തണിൽ (v3.8, പൈത്തൺ സോഫ്റ്റ്‌വെയർ ഫൗണ്ടേഷൻ, python.org) OpenCV Canny എഡ്ജ് ഡിറ്റക്ഷൻ അൽഗോരിതം (v4.5.1, ഓപ്പൺ സോഴ്‌സ് കമ്പ്യൂട്ടർ വിഷൻ ലൈബ്രറി, opencv.org) ഉപയോഗിക്കുന്നു. .
ഫ്രെയിമിംഗ് (1-2), കാനി എഡ്ജ് ഡിറ്റക്ഷൻ (3-4), പിക്സൽ ലൊക്കേഷൻ എഡ്ജ് എന്നിവയുൾപ്പെടെ 7-ഘട്ട അൽഗോരിതം (1-7) ഉപയോഗിച്ച് 310 kHz-ൽ ഹൈ-സ്പീഡ് ക്യാമറയിൽ നിന്ന് എടുത്ത ഫ്രെയിമുകളുടെ ഒരു ശ്രേണി ഉപയോഗിച്ചാണ് ടിപ്പ് ഡിഫ്ലെക്ഷൻ അളക്കുന്നത്. കണക്കുകൂട്ടൽ (5) അവയുടെ സമയ ഡെറിവേറ്റീവുകൾ (6), ഒടുവിൽ പീക്ക്-ടു-പീക്ക് ടിപ്പ് ഡിഫ്ലെക്ഷൻ എന്നിവ ദൃശ്യപരമായി പരിശോധിച്ച ജോഡി ഫ്രെയിമുകളിൽ അളക്കുന്നു (7).
വായുവിൽ (22.4-22.9°C), ഡീയോണൈസ്ഡ് വെള്ളം (20.8-21.5°C), ബാലിസ്റ്റിക് ജെലാറ്റിൻ 10% (w/v) (19.7-23.0°C, \(\text {Honeywell}^{ \text) എന്നിവയിൽ അളവുകൾ എടുത്തു { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) ടൈപ്പ് I ബാലിസ്റ്റിക് അനാലിസിസിനായുള്ള ബോവിൻ ആൻഡ് പോർക്ക് ബോൺ ജെലാറ്റിൻ, ഹണിവെൽ ഇന്റർനാഷണൽ, നോർത്ത് കരോലിന, യുഎസ്എ).കെ-ടൈപ്പ് തെർമോകോൾ ആംപ്ലിഫയർ (AD595, അനലോഗ് ഡിവൈസസ് ഇൻക്., എംഎ, യുഎസ്എ), കെ-ടൈപ്പ് തെർമോകൗൾ (ഫ്ലൂക്ക് 80പികെ-1 ബീഡ് പ്രോബ് നമ്പർ 3648 ടൈപ്പ്-കെ, ഫ്ലൂക്ക് കോർപ്പറേഷൻ, വാഷിംഗ്ടൺ, യുഎസ്എ) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ചാണ് താപനില അളക്കുന്നത്.5 µm റെസല്യൂഷനുള്ള ഒരു ലംബമായ മോട്ടറൈസ്ഡ് z-ആക്സിസ് സ്റ്റേജ് (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, Lithuania) ഉപയോഗിച്ച് ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് (z-അക്ഷത്തിന്റെ ഉത്ഭവസ്ഥാനമായി സജ്ജീകരിച്ചിരിക്കുന്നു) ഇടത്തരം മുതൽ ആഴം അളക്കുന്നു.ഓരോ ഘട്ടത്തിലും.
സാമ്പിൾ വലുപ്പം ചെറുതായതിനാൽ (n = 5) നോർമാലിറ്റി ഊഹിക്കാൻ കഴിയാത്തതിനാൽ, രണ്ട്-സാമ്പിൾ ടു-ടെയിൽഡ് വിൽകോക്സൺ റാങ്ക് സം ടെസ്റ്റ് (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project .org) ഉപയോഗിച്ചു. വ്യത്യസ്ത ബെവലുകൾക്കുള്ള വേരിയൻസ് സൂചി ടിപ്പിന്റെ അളവ് താരതമ്യം ചെയ്യാൻ.ഓരോ ചരിവിലും 3 താരതമ്യങ്ങൾ ഉണ്ടായിരുന്നു, അതിനാൽ 0.017 എന്ന ക്രമീകരിച്ച പ്രാധാന്യ നിലയിലും 5% പിശക് നിരക്കിലും ഒരു ബോൺഫെറോണി തിരുത്തൽ പ്രയോഗിച്ചു.
ഇനി നമുക്ക് Fig.7 ലേക്ക് തിരിയാം.29.75 kHz ആവൃത്തിയിൽ, 21-ഗേജ് സൂചിയുടെ ബെൻഡിംഗ് ഹാഫ്-വേവ് (\(\lambda_y/2\)) \(\ഏകദേശം) 8 mm ആണ്.ഒരാൾ അറ്റത്തെ സമീപിക്കുമ്പോൾ, ചരിഞ്ഞ കോണിൽ വളയുന്ന തരംഗദൈർഘ്യം കുറയുന്നു.നുറുങ്ങിൽ \(\lambda _y/2\) \(\ഏകദേശം\) ഒരു സൂചിയുടെ സാധാരണ കുന്താകാരം (a), അസമമിതി (b), അക്ഷാംശം (c) ചെരിവ് എന്നിവയ്ക്ക് 3, 1, 7 മില്ലീമീറ്റർ ഘട്ടങ്ങളുണ്ട്. , യഥാക്രമം.അതിനാൽ, ലാൻസെറ്റിന്റെ പരിധി \(\ഏകദേശം) 5 മില്ലീമീറ്ററാണ് (ലാൻസെറ്റിന്റെ രണ്ട് തലങ്ങൾ ഒരൊറ്റ പോയിന്റ്29,30 എന്ന വസ്തുത കാരണം), അസമമായ ബെവൽ 7 മില്ലീമീറ്ററാണ്, അസമമായ ബെവൽ 1 ആണ്. മി.മീ.അക്ഷസമമിതി ചരിവുകൾ (ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രം സ്ഥിരമായി തുടരുന്നു, അതിനാൽ പൈപ്പ് മതിൽ കനം മാത്രമേ ചരിവിനൊപ്പം മാറുകയുള്ളൂ).
29.75 kHz ആവൃത്തിയിൽ FEM പഠനങ്ങളും സമവാക്യങ്ങളുടെ പ്രയോഗവും.(1) ലാൻസെറ്റ് (എ), അസമമിതി (ബി), ആക്സിസിമെട്രിക് (സി) ബെവൽ ജ്യാമിതികൾ (ചിത്രം 1 എ, ബി, സി) എന്നിവയ്‌ക്കായുള്ള ബെൻഡിംഗ് ഹാഫ്-വേവിന്റെ (\(\lambda_y/2\)) വ്യത്യാസം കണക്കാക്കുമ്പോൾ )ലാൻസെറ്റ്, അസമമിതി, അക്ഷസമമിതി ബെവലുകളുടെ ശരാശരി മൂല്യം \(\lambda_y/2\) യഥാക്രമം 5.65, 5.17, 7.52 mm ആയിരുന്നു.അസമമിതി, അക്ഷസമമിതി ബെവലുകൾക്കുള്ള നുറുങ്ങ് കനം \(\ഏകദേശം) 50 µm ആയി പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക.
പീക്ക് മൊബിലിറ്റി \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) എന്നത് ട്യൂബ് ലെങ്ത് (TL), ബെവൽ ലെങ്ത് (BL) എന്നിവയുടെ ഒപ്റ്റിമൽ കോമ്പിനേഷനാണ് (ചിത്രം 8, 9).ഒരു പരമ്പരാഗത ലാൻസെറ്റിന്, അതിന്റെ വലിപ്പം നിശ്ചയിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, ഒപ്റ്റിമൽ TL \(\ഏകദേശം) 29.1 mm ആണ് (ചിത്രം 8).അസമമിതിയും അച്ചുതണ്ടും ഉള്ള ബെവലുകൾക്കായി (യഥാക്രമം ചിത്രം 9a, b), FEM പഠനങ്ങളിൽ 1 മുതൽ 7 മില്ലിമീറ്റർ വരെ BL ഉൾപ്പെടുന്നു, അതിനാൽ ഒപ്റ്റിമൽ TL 26.9 മുതൽ 28.7 മില്ലിമീറ്റർ വരെയും (പരിധി 1.8 മിമി) 27.9 മുതൽ 29 .2 മില്ലീമീറ്ററും (പരിധി യഥാക്രമം 1.3 മില്ലിമീറ്റർ).അസമമായ ചരിവിന് (ചിത്രം 9 എ), ഒപ്റ്റിമൽ ടിഎൽ രേഖീയമായി വർദ്ധിച്ചു, ബിഎൽ 4 മില്ലീമീറ്ററിൽ ഒരു പീഠഭൂമിയിലെത്തി, തുടർന്ന് ബിഎൽ 5 മുതൽ 7 മില്ലിമീറ്റർ വരെ കുത്തനെ കുറഞ്ഞു.ഒരു അക്ഷസമമിതി ബെവലിനായി (ചിത്രം 9 ബി), ഒപ്റ്റിമൽ TL വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന BL കൊണ്ട് രേഖീയമായി വർദ്ധിക്കുകയും ഒടുവിൽ BL-ൽ 6 മുതൽ 7 mm വരെ സ്ഥിരത കൈവരിക്കുകയും ചെയ്തു.ആക്സിസിമെട്രിക് ടിൽറ്റിന്റെ (ചിത്രം 9c) വിപുലമായ പഠനം \(\ഏകദേശം) 35.1–37.1 മില്ലിമീറ്ററിൽ വ്യത്യസ്തമായ ഒപ്റ്റിമൽ TL-കൾ കണ്ടെത്തി.എല്ലാ BL-കൾക്കും, രണ്ട് മികച്ച TL-കൾ തമ്മിലുള്ള ദൂരം \(\ഏകദേശം\) 8mm ആണ് (\(\lambda_y/2\) ന് തുല്യം).
29.75 kHz-ൽ ലാൻസെറ്റ് ട്രാൻസ്മിഷൻ മൊബിലിറ്റി.സൂചി 29.75 kHz ആവൃത്തിയിൽ അയവുള്ളതാക്കുകയും സൂചിയുടെ അഗ്രത്തിൽ വൈബ്രേഷൻ അളക്കുകയും TL 26.5-29.5 mm (0.1 mm വർദ്ധനവിൽ) ട്രാൻസ്മിറ്റഡ് മെക്കാനിക്കൽ മൊബിലിറ്റി (പരമാവധി മൂല്യവുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ dB) ആയി പ്രകടിപ്പിക്കുകയും ചെയ്തു. .
29.75 kHz ആവൃത്തിയിലുള്ള FEM-ന്റെ പാരാമെട്രിക് പഠനങ്ങൾ കാണിക്കുന്നത്, ഒരു അച്ചുതണ്ടിന്റെ ടിപ്പിന്റെ ട്രാൻസ്ഫർ മൊബിലിറ്റി അതിന്റെ അസമമായ എതിരാളിയേക്കാൾ ട്യൂബിന്റെ നീളത്തിലുള്ള മാറ്റത്തെ ബാധിക്കുന്നില്ല എന്നാണ്.എഫ്ഇഎം ഉപയോഗിച്ചുള്ള ഫ്രീക്വൻസി ഡൊമെയ്ൻ പഠനത്തിൽ അസമമിതി (എ), അക്സിസിമെട്രിക് (ബി, സി) ബെവൽ ജ്യാമിതികളുടെ ബെവൽ നീളം (ബിഎൽ), പൈപ്പ് നീളം (ടിഎൽ) പഠനങ്ങൾ (അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ ചിത്രം 2 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു).(a, b) TL 26.5 മുതൽ 29.5 mm (0.1 mm ഘട്ടം), BL 1-7 mm (0.5 mm ഘട്ടം) വരെയും.(സി) TL 25-40 mm (0.05 mm ഇൻക്രിമെന്റിൽ), BL 0.1-7 mm (0.1 mm ഇൻക്രിമെന്റിൽ) എന്നിവയുൾപ്പെടെയുള്ള വിപുലീകൃത അക്ഷാംശ ടിൽറ്റ് പഠനങ്ങൾ, \(\lambda_y/2\) ടിപ്പിന്റെ ആവശ്യകതകൾ പാലിക്കണമെന്ന് കാണിക്കുന്നു.ചലിക്കുന്ന അതിർത്തി വ്യവസ്ഥകൾ.
സൂചി കോൺഫിഗറേഷന് മൂന്ന് ഐജൻ ഫ്രീക്വൻസികൾ ഉണ്ട് \(f_{1-3}\) ടേബിൾ 1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ താഴ്ന്ന, ഇടത്തരം, ഉയർന്ന മോഡ് മേഖലകളായി തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. അത്തിപ്പഴത്തിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ PTE വലുപ്പം രേഖപ്പെടുത്തിയിട്ടുണ്ട്.10 തുടർന്ന് ചിത്രം 11-ൽ വിശകലനം ചെയ്തു. ഓരോ മോഡൽ ഏരിയയുടെയും കണ്ടെത്തലുകൾ ചുവടെ:
20 മില്ലിമീറ്റർ ആഴത്തിൽ വായു, ജലം, ജെലാറ്റിൻ എന്നിവയിൽ ഒരു ലാൻസെറ്റിനും (എൽ) ആക്സിസിമെട്രിക് ബെവൽ AX1-3-നും വേണ്ടി സ്വീപ്റ്റ്-ഫ്രീക്വൻസി സൈനുസോയ്ഡൽ എക്സിറ്റേഷൻ ഉപയോഗിച്ച് ലഭിച്ച സാധാരണ റെക്കോർഡ് ചെയ്ത തൽക്ഷണ പവർ ട്രാൻസ്ഫർ കാര്യക്ഷമത (PTE) ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡുകൾ.ഏകപക്ഷീയമായ സ്പെക്ട്ര കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.അളന്ന ഫ്രീക്വൻസി പ്രതികരണം (300 kHz-ൽ സാമ്പിൾ) ലോ-പാസ് ഫിൽട്ടർ ചെയ്‌ത് മോഡൽ വിശകലനത്തിനായി 200 മടങ്ങ് സ്‌കെയിൽ ചെയ്‌തു.സിഗ്നൽ-ടു-നോയിസ് അനുപാതം \(\le\) 45 dB ആണ്.PTE ഘട്ടങ്ങൾ (പർപ്പിൾ ഡോട്ടഡ് ലൈനുകൾ) ഡിഗ്രിയിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു (\(^{\circ}\)).
മോഡൽ പ്രതികരണ വിശകലനം (അർത്ഥം ± സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷൻ, n = 5) ചിത്രം. 10-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു, ചരിവുകൾ L, AX1-3, വായു, വെള്ളം, 10% ജെലാറ്റിൻ (ആഴം 20 mm), (മുകളിൽ) മൂന്ന് മോഡൽ മേഖലകൾ ( താഴ്ന്നതും മധ്യവും ഉയർന്നതും) അവയുടെ അനുബന്ധ മോഡൽ ആവൃത്തികളും\(f_{1-3 }\) (kHz), (ശരാശരി) ഊർജ്ജ കാര്യക്ഷമത \(\text {PTE}_{1{-}3}\) തുല്യമായവ ഉപയോഗിച്ച് കണക്കാക്കുന്നു .യഥാക്രമം (4) കൂടാതെ (താഴെ) മുഴുവൻ വീതിയും പരമാവധി പകുതി അളവുകളിൽ \(\ടെക്സ്റ്റ് {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz).കുറഞ്ഞ PTE രജിസ്‌റ്റർ ചെയ്‌തപ്പോൾ ബാൻഡ്‌വിഡ്ത്ത് അളവ് ഒഴിവാക്കി എന്നത് ശ്രദ്ധിക്കുക, അതായത് AX2 ചരിവുണ്ടെങ്കിൽ \(\text {FWHM}_{1}\).\(f_2\) മോഡ് ചരിവ് വ്യതിചലനങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്യാൻ ഏറ്റവും അനുയോജ്യമാണെന്ന് കണ്ടെത്തി, കാരണം അത് 99% വരെ ഉയർന്ന പവർ ട്രാൻസ്ഫർ കാര്യക്ഷമത (\(\text {PTE}_{2}\)) കാണിക്കുന്നു.
ആദ്യ മോഡൽ മേഖല: \(f_1\) എന്നത് ഇടത്തരം ചേർത്തിരിക്കുന്ന തരത്തെ അധികം ആശ്രയിക്കുന്നില്ല, പക്ഷേ ചരിവിന്റെ ജ്യാമിതിയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.ബെവൽ നീളം കുറയുന്നതിനനുസരിച്ച് \(f_1\) കുറയുന്നു (യഥാക്രമം AX1-3-ന് വായുവിൽ 27.1, 26.2, 25.9 kHz).പ്രാദേശിക ശരാശരികൾ \(\text {PTE}_{1}\) ഒപ്പം \(\text {FWHM}_{1}\) എന്നിവ യഥാക്രമം \(\ഏകദേശം\) 81% ഉം 230 Hz ഉം ആണ്.\(\text {FWHM}_{1}\) ലാൻസെറ്റിൽ (L, 473 Hz) ഏറ്റവും ഉയർന്ന ജെലാറ്റിൻ ഉള്ളടക്കമുണ്ട്.രേഖപ്പെടുത്തപ്പെട്ട എഫ്ആർഎഫ് ആംപ്ലിറ്റ്യൂഡ് കുറവായതിനാൽ ജെലാറ്റിനിലെ \(\text {FWHM}_{1}\) AX2 വിലയിരുത്താൻ കഴിഞ്ഞില്ല.
രണ്ടാമത്തെ മോഡൽ മേഖല: \(f_2\) ചേർത്ത മീഡിയയുടെ തരത്തെയും ബെവലിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.വായു, ജലം, ജെലാറ്റിൻ എന്നിവയിൽ യഥാക്രമം 29.1, 27.9, 28.5 kHz എന്നിവയാണ് \(f_2\) ശരാശരി മൂല്യങ്ങൾ.ഈ മോഡൽ പ്രദേശം 99% ഉയർന്ന PTE കാണിച്ചു, ഏത് ഗ്രൂപ്പിലും ഏറ്റവും ഉയർന്നത്, പ്രാദേശിക ശരാശരി 84%.\(\text {FWHM}_{2}\) ന് പ്രാദേശിക ശരാശരി \(\ഏകദേശം\) 910 Hz ഉണ്ട്.
മൂന്നാം മോഡ് മേഖല: ഫ്രീക്വൻസി \(f_3\) മീഡിയ തരത്തെയും ബെവലിനെയും ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.വായു, ജലം, ജെലാറ്റിൻ എന്നിവയിൽ യഥാക്രമം 32.0, 31.0, 31.3 kHz എന്നിവയാണ് ശരാശരി \(f_3\) മൂല്യങ്ങൾ.\(\text {PTE}_{3}\) റീജിയണൽ ശരാശരി \(\ഏകദേശം\) 74% ആയിരുന്നു, ഏത് പ്രദേശത്തേക്കാളും ഏറ്റവും താഴ്ന്നതാണ്.പ്രാദേശിക ശരാശരി \(\text {FWHM}_{3}\) \(\ഏകദേശം\) 1085 Hz ആണ്, ഇത് ഒന്നും രണ്ടും മേഖലകളേക്കാൾ കൂടുതലാണ്.
ഇനിപ്പറയുന്നത് ചിത്രം സൂചിപ്പിക്കുന്നു.12, പട്ടിക 2. ലാൻസെറ്റ് (എൽ) വായുവിലും വെള്ളത്തിലും (ചിത്രം 12a) ഏറ്റവും കൂടുതൽ (എല്ലാ നുറുങ്ങുകൾക്കും ഉയർന്ന പ്രാധാന്യത്തോടെ, \(p<\) 0.017) വ്യതിചലിച്ചു, ഉയർന്ന ഡിപിആർ (220 µm/ വരെ) നേടി. W വായുവിൽ). 12, പട്ടിക 2. ലാൻസെറ്റ് (എൽ) വായുവിലും വെള്ളത്തിലും (ചിത്രം 12a) ഏറ്റവും കൂടുതൽ (എല്ലാ നുറുങ്ങുകൾക്കും ഉയർന്ന പ്രാധാന്യത്തോടെ, \(p<\) 0.017) വ്യതിചലിച്ചു, ഉയർന്ന ഡിപിആർ (220 µm/ വരെ) നേടി. W വായുവിൽ). ക്ലോഡുഷ്യൻ ഒട്ട്‌നോസിറ്റ്‌സ് ക് രിസുങ്കു 12 ആൻഡ് ടാബ്ലിസ് 2. ലാൻസെറ്റ് (എൽ) ഒത്ക്ലോനിയൽസ് ബോൾഷെ വിസെഗോ (വിസോക്കോയിസ് ечников, \(p<\) 0,017) как в воздухе, так и в воде (рис. 12а), достигая самого высокого DPR . ഇനിപ്പറയുന്നവ ചിത്രം 12-നും പട്ടിക 2-നും ബാധകമാണ്. ലാൻസെറ്റ് (എൽ) വായുവിലും വെള്ളത്തിലും (ചിത്രം 12a) ഏറ്റവും കൂടുതൽ (എല്ലാ നുറുങ്ങുകൾക്കും ഉയർന്ന പ്രാധാന്യത്തോടെ, \(p<\) 0.017) വ്യതിചലിച്ചു (ചിത്രം. 12a), ഉയർന്ന ഡിപിആർ നേടുന്നു.(വായുവിൽ 220 μm/W ചെയ്യുക).ശ്രീമതി.ചുവടെയുള്ള ചിത്രം 12 ഉം പട്ടിക 2 ഉം.柳叶刀(L) 在空气和水中偏转最多（对所有尖端具有高显着性,\(p<\) 0.017,\(p<\) 0.017 PR （在空气中高达220 µm/W）。柳叶刀(L) വായുവിലും വെള്ളത്തിലും ഏറ്റവും ഉയർന്ന വ്യതിചലനമുണ്ട് (对所记尖端可以高电影性,\(p<\) 0.017) (图12a), കൂടാതെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഡിപിആർ (µm/W20 വരെ) നേടി വായു). ലാൻസെറ്റ് (എൽ) ഒത്ക്ലോണിയൽ ബോൾഷെ വ്സെഗോ (വ്യക്തിഗത ഭാഷാ പ്രസിദ്ധീകരണം, \(p<\) 0,017) игая наибольшего DPR (ഇവിടെ 220 മില്ലീമീറ്റർ/വീട്ടിൽ). ലാൻസെറ്റ് (എൽ) വായുവിലും വെള്ളത്തിലും (ചിത്രം 12a) ഏറ്റവും (എല്ലാ നുറുങ്ങുകൾക്കും ഉയർന്ന പ്രാധാന്യം, \(p<\) 0.017) വ്യതിചലിപ്പിച്ചു, ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഡിപിആർ (വായുവിൽ 220 µm/W വരെ) എത്തി. വായുവിൽ, ഉയർന്ന BL ഉള്ള AX1, AX2-3-നേക്കാൾ ഉയർന്ന് വ്യതിചലിച്ചു (പ്രാധാന്യത്തോടെ, \(p<\) 0.017), അതേസമയം AX3 (ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ BL ഉള്ളത്) 190 µm/W DPR ഉപയോഗിച്ച് AX2-നേക്കാൾ കൂടുതൽ വ്യതിചലിച്ചു. വായുവിൽ, ഉയർന്ന BL ഉള്ള AX1, AX2-3-നേക്കാൾ ഉയർന്ന് വ്യതിചലിച്ചു (പ്രാധാന്യത്തോടെ, \(p<\) 0.017), അതേസമയം AX3 (ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ BL ഉള്ളത്) 190 µm/W DPR ഉപയോഗിച്ച് AX2-നേക്കാൾ കൂടുതൽ വ്യതിചലിച്ചു. В воздухе AX1 с более высоким BL ഒത്ക്ലൊനിയല്സ്യ വിഷെ, ഛെമ് AX2-3 (സാധാരണയായി \(p<\) 0,017), TOGLAX3 ലൊനിയൽ ബോൾഷെ, CHEM AX2, DPR 190 മില്ലീമീറ്റർ/ബിറ്റ്. വായുവിൽ, ഉയർന്ന BL ഉള്ള AX1, AX2–3 (പ്രാധാന്യത്തോടെ \(p<\) 0.017) എന്നതിനേക്കാൾ ഉയർന്ന് വ്യതിചലിച്ചു, അതേസമയം AX3 (ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ BL ഉള്ളത്) DPR 190 µm/W ഉപയോഗിച്ച് AX2-നേക്കാൾ കൂടുതൽ വ്യതിചലിച്ചു.在空气中，具有更高BL 的AX1 比AX2-3 偏转更高（具有显着性,\(p<\) 0.017,偏转大于AX2,DPR 为190 µm/W . വായുവിൽ, ഉയർന്ന BL ഉള്ള AX1 ന്റെ വ്യതിചലനം AX2-3-നേക്കാൾ കൂടുതലാണ് (പ്രധാനമായും, \(p<\) 0.017), കൂടാതെ AX3 ന്റെ (ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ BL ഉള്ളത്) AX2-നേക്കാൾ കൂടുതലാണ്, DPR 190 ആണ്. µm/W. В воздухе AX1 с более высоким BL ഒത്ക്ലോണിയറ്റ്സ് ബോൾഷെ, CHEM AX2-3 (സാധാരണ, \(p<\) 0,017), TOGDA CAK AX3 എറ്റ്സ്യാ ബോൾഷെ, CHEM AX2, DPR 190 മില്ലീമീറ്റർ/ബിറ്റ്. വായുവിൽ, ഉയർന്ന BL ഉള്ള AX1 AX2-3-നേക്കാൾ കൂടുതൽ വ്യതിചലിക്കുന്നു (പ്രധാനം, \(p<\) 0.017), അതേസമയം AX3 (ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ BL ഉള്ളത്) DPR 190 µm/W ഉപയോഗിച്ച് AX2-നേക്കാൾ കൂടുതൽ വ്യതിചലിക്കുന്നു.20 മില്ലിമീറ്റർ വെള്ളത്തിൽ, വ്യതിചലനവും PTE AX1-3 നും കാര്യമായ വ്യത്യാസമില്ല (\(p>\) 0.017).വെള്ളത്തിൽ PTE യുടെ അളവ് (90.2-98.4%) പൊതുവെ വായുവിനേക്കാൾ കൂടുതലാണ് (56-77.5%) (ചിത്രം 12c), ജലത്തിൽ പരീക്ഷണം നടത്തുമ്പോൾ കാവിറ്റേഷൻ എന്ന പ്രതിഭാസം ശ്രദ്ധിക്കപ്പെട്ടു (ചിത്രം 13, അധികവും കാണുക. വിവരങ്ങൾ).
വായുവിലും വെള്ളത്തിലും (ആഴം 20 മില്ലിമീറ്റർ) ബെവൽ L, AX1-3 എന്നിവയ്ക്കായി അളന്ന ടിപ്പ് വ്യതിചലനത്തിന്റെ അളവ് (അർത്ഥം ± SD, n = 5) ബെവൽ ജ്യാമിതി മാറുന്നതിന്റെ ഫലം കാണിക്കുന്നു.തുടർച്ചയായ സിംഗിൾ ഫ്രീക്വൻസി sinusoidal excitation ഉപയോഗിച്ചാണ് അളവുകൾ ലഭിച്ചത്.(എ) അഗ്രഭാഗത്തുള്ള പീക്ക് ടു പീക്ക് ഡീവിയേഷൻ (\(u_y\vec {j}\)), (b) അവയുടെ യഥാക്രമം മോഡൽ ആവൃത്തികളിൽ അളക്കുന്നു \(f_2\).(സി) സമവാക്യത്തിന്റെ പവർ ട്രാൻസ്ഫർ കാര്യക്ഷമത (PTE, RMS, %).(4) കൂടാതെ (ഡി) ഡിഫ്ലെക്ഷൻ പവർ ഫാക്ടർ (DPR, µm/W) ഡീവിയേഷൻ പീക്ക്-ടു-പീക്ക് ആയി കണക്കാക്കുകയും പ്രക്ഷേപണം ചെയ്ത വൈദ്യുത ശക്തി \(P_T\) (Wrms).
ഒരു ലാൻസെറ്റിന്റെ (എൽ) പീക്ക്-ടു-പീക്ക് വ്യതിയാനവും (പച്ചയും ചുവപ്പും ഡോട്ടഡ് ലൈനുകൾ) വെള്ളത്തിൽ (20 മി.മീ. ആഴം) അക്ഷസമമിതി ടിപ്പും (AX1–3) കാണിക്കുന്ന ഒരു സാധാരണ ഹൈ-സ്പീഡ് ക്യാമറ ഷാഡോ പ്ലോട്ട്.സൈക്കിൾ, എക്സിറ്റേഷൻ ഫ്രീക്വൻസിയിൽ \(f_2\) (സാമ്പിൾ ഫ്രീക്വൻസി 310 kHz).ക്യാപ്‌ചർ ചെയ്‌ത ഗ്രേസ്‌കെയിൽ ചിത്രത്തിന് 128×128 പിക്‌സൽ വലുപ്പവും \(\ഏകദേശം\) 5 µm പിക്‌സൽ വലുപ്പവുമുണ്ട്.കൂടുതൽ വിവരങ്ങളിൽ വീഡിയോ കാണാം.
അങ്ങനെ, വളയുന്ന തരംഗദൈർഘ്യത്തിലെ മാറ്റം (ചിത്രം 7) ഞങ്ങൾ മാതൃകയാക്കി, പൈപ്പ് നീളം, ചേംഫർ (ചിത്രം 8, 9) എന്നിവയുടെ കോമ്പിനേഷനുകൾക്കായി ട്രാൻസ്ഫർ ചെയ്യാവുന്ന മെക്കാനിക്കൽ മൊബിലിറ്റി കണക്കാക്കി, പരമ്പരാഗത ലാൻസെറ്റ്, അസമമിതി, ജ്യാമിതീയ രൂപങ്ങളുടെ അച്ചുതണ്ടുകൾ.രണ്ടാമത്തേതിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ചിത്രം 5-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, അറ്റം മുതൽ വെൽഡിംഗ് വരെയുള്ള 43 മില്ലിമീറ്റർ (അല്ലെങ്കിൽ \(\ഏകദേശം) 2.75\(\lambda _y\) 29.75 kHz ന്റെ ഒപ്റ്റിമൽ ദൂരം ഞങ്ങൾ കണക്കാക്കി, മൂന്ന് അച്ചുതണ്ടുകൾ ഉണ്ടാക്കി. വ്യത്യസ്ത നീളമുള്ള ബെവലുകൾ.പരമ്പരാഗത ലാൻസെറ്റുകളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ വായു, ജലം, 10% (w/v) ബാലിസ്റ്റിക് ജെലാറ്റിൻ എന്നിവയിൽ അവയുടെ ഫ്രീക്വൻസി സ്വഭാവം ഞങ്ങൾ ചിത്രീകരിച്ചു (ചിത്രങ്ങൾ 10, 11) കൂടാതെ ബെവൽ ഡിഫ്ലെക്ഷൻ താരതമ്യത്തിന് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമായ മോഡ് നിർണ്ണയിച്ചു.അവസാനമായി, 20 മില്ലിമീറ്റർ ആഴത്തിൽ വായുവിലും വെള്ളത്തിലും തരംഗം വളച്ച് ഞങ്ങൾ ടിപ്പ് ഡിഫ്ലെക്ഷൻ അളക്കുകയും ഓരോ ബെവലിനും ഇൻസേർഷൻ മീഡിയത്തിന്റെ പവർ ട്രാൻസ്ഫർ എഫിഷ്യൻസി (PTE, %), ഡിഫ്ലെക്ഷൻ പവർ ഫാക്ടർ (DPR, µm/W) എന്നിവ കണക്കാക്കുകയും ചെയ്തു.കോണീയ തരം (ചിത്രം 12).
നീഡിൽ ബെവൽ ജ്യാമിതി സൂചി ടിപ്പ് വ്യതിചലനത്തിന്റെ അളവിനെ ബാധിക്കുന്നതായി കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.കുറഞ്ഞ ശരാശരി വ്യതിചലനത്തോടെയുള്ള അക്ഷാംശ ബെവലുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഡിഫ്ലെക്ഷനും ഉയർന്ന ഡിപിആറും ലാൻസെറ്റ് നേടി (ചിത്രം 12).മറ്റ് അക്ഷസമമിതി സൂചികൾ (AX2–3) (\(p <0.017\), പട്ടിക 2) മായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ ഏറ്റവും ദൈർഘ്യമേറിയ ബെവലുള്ള 4 എംഎം അക്സിസിമെട്രിക് ബെവൽ (AX1) വായുവിൽ സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കനുസരിച്ച് ഗണ്യമായ പരമാവധി വ്യതിചലനം കൈവരിച്ചു, പക്ഷേ കാര്യമായ വ്യത്യാസമില്ല. .സൂചി വെള്ളത്തിൽ വയ്ക്കുമ്പോൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെടുന്നു.അതിനാൽ, അഗ്രഭാഗത്തെ പീക്ക് വ്യതിചലനത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ നീളമുള്ള ബെവൽ നീളം ഉള്ളതിനാൽ വ്യക്തമായ നേട്ടമൊന്നുമില്ല.ഇത് മനസ്സിൽ വെച്ചുകൊണ്ട്, ഈ പഠനത്തിൽ പഠിച്ച ബെവൽ ജ്യാമിതിക്ക് ബെവലിന്റെ നീളത്തേക്കാൾ വ്യതിചലനത്തിൽ വലിയ സ്വാധീനം ഉണ്ടെന്ന് തോന്നുന്നു.ഇത് വളയുന്ന കാഠിന്യം മൂലമാകാം, ഉദാഹരണത്തിന് വളയുന്ന മെറ്റീരിയലിന്റെ മൊത്തത്തിലുള്ള കനം, സൂചിയുടെ രൂപകൽപ്പന എന്നിവയെ ആശ്രയിച്ചിരിക്കുന്നു.
പരീക്ഷണാത്മക പഠനങ്ങളിൽ, പ്രതിഫലിക്കുന്ന ഫ്ലെക്‌സറൽ തരംഗത്തിന്റെ വ്യാപ്തി അഗ്രത്തിന്റെ അതിർത്തി അവസ്ഥയെ ബാധിക്കുന്നു.വെള്ളത്തിലും ജെലാറ്റിനിലും സൂചിയുടെ അറ്റം ചേർക്കുമ്പോൾ, \(\text {PTE}_{2}\) \(\ഏകദേശം\) 95% ആണ്, \(\text {PTE}_{ 2}\) \ (\text {PTE}_{ 2}\) മൂല്യങ്ങൾ 73% ഉം 77% ഉം (\text {PTE}_{1}\) കൂടാതെ \(\text {PTE}_{3}\), യഥാക്രമം (ചിത്രം 11).ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് കാസ്റ്റിംഗ് മീഡിയത്തിലേക്ക്, അതായത് വെള്ളം അല്ലെങ്കിൽ ജെലാറ്റിൻ, \(f_2\) എന്നതിലേക്ക് അക്കോസ്റ്റിക് ഊർജ്ജത്തിന്റെ പരമാവധി കൈമാറ്റം സംഭവിക്കുന്നു.41-43 kHz ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണിയിലെ ലളിതമായ ഉപകരണ കോൺഫിഗറേഷൻ ഉപയോഗിച്ച് മുമ്പത്തെ ഒരു പഠനത്തിലും സമാനമായ സ്വഭാവം നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, അതിൽ എംബെഡിംഗ് മീഡിയത്തിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ മോഡുലസിൽ വോൾട്ടേജ് പ്രതിഫലന ഗുണകത്തിന്റെ ആശ്രിതത്വം രചയിതാക്കൾ കാണിച്ചു.തുളച്ചുകയറുന്ന ആഴവും ടിഷ്യുവിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഗുണങ്ങളും സൂചിയിൽ ഒരു മെക്കാനിക്കൽ ലോഡ് നൽകുന്നു, അതിനാൽ UZEFNAB ന്റെ അനുരണന സ്വഭാവത്തെ സ്വാധീനിക്കുമെന്ന് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.അതിനാൽ, സൂചിയിലൂടെ വിതരണം ചെയ്യുന്ന ശബ്ദശക്തി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യാൻ അനുരണന ട്രാക്കിംഗ് അൽഗോരിതങ്ങൾ (ഉദാ: 17, 18, 33) ഉപയോഗിക്കാം.
വളയുന്ന തരംഗദൈർഘ്യത്തിലുള്ള സിമുലേഷൻ (ചിത്രം 7) കാണിക്കുന്നത് ലാൻസെറ്റിനേക്കാളും അസമമായ ബെവലിനെക്കാളും അക്ഷസമമിതി അറ്റം ഘടനാപരമായി കൂടുതൽ കർക്കശമാണ് (അതായത് വളയുന്നതിൽ കൂടുതൽ കർക്കശമാണ്).(1) അടിസ്ഥാനമാക്കി, അറിയപ്പെടുന്ന പ്രവേഗ-ആവൃത്തി ബന്ധം ഉപയോഗിച്ച്, ലാൻസെറ്റ്, അസമമിതി, അച്ചുതണ്ട് ചെരിഞ്ഞ വിമാനങ്ങൾക്ക് യഥാക്രമം \(\ഏകദേശം\) 200, 20, 1500 MPa ആയി സൂചിയുടെ അറ്റത്ത് വളയുന്ന കാഠിന്യം ഞങ്ങൾ കണക്കാക്കുന്നു.ഇത് യഥാക്രമം 29.75 kHz-ൽ (ചിത്രം 7a-c) \(\lambda_y\) 5.3, 1.7, 14.2 mm എന്നിവയുമായി യോജിക്കുന്നു.USeFNAB സമയത്ത് ക്ലിനിക്കൽ സുരക്ഷ കണക്കിലെടുത്ത്, ചെരിഞ്ഞ തലത്തിന്റെ ഘടനാപരമായ കാഠിന്യത്തിൽ ജ്യാമിതിയുടെ സ്വാധീനം വിലയിരുത്തണം.
ട്യൂബ് ദൈർഘ്യവുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ബെവൽ പാരാമീറ്ററുകളെക്കുറിച്ചുള്ള ഒരു പഠനം കാണിക്കുന്നത് (ചിത്രം 9) അസമമായ ബെവലിന് (1.8 മില്ലിമീറ്റർ) ഒപ്റ്റിമൽ ട്രാൻസ്മിഷൻ പരിധി അക്ഷാംശ ബെവലിനേക്കാൾ (1.3 മിമി) കൂടുതലാണെന്ന് കാണിച്ചു.കൂടാതെ, മൊബിലിറ്റി യഥാക്രമം 4 മുതൽ 4.5 മില്ലീമീറ്ററിലും 6 മുതൽ 7 മില്ലീമീറ്ററിലും അസമമിതിയിലും അച്ചുതണ്ടിലും യഥാക്രമം \(\ഏകദേശം) സ്ഥിരതയുള്ളതാണ് (ചിത്രം. 9a, b).ഈ കണ്ടെത്തലിന്റെ പ്രായോഗിക പ്രാധാന്യം മാനുഫാക്ചറിംഗ് ടോളറൻസുകളിൽ പ്രകടമാണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, ഒപ്റ്റിമൽ TL ന്റെ താഴ്ന്ന ശ്രേണി അർത്ഥമാക്കുന്നത് കൂടുതൽ ദൈർഘ്യ കൃത്യത ആവശ്യമാണെന്ന്.അതേ സമയം, മൊബിലിറ്റി പീഠഭൂമി മൊബിലിറ്റിയിൽ കാര്യമായ സ്വാധീനം ചെലുത്താതെ തന്നിരിക്കുന്ന ആവൃത്തിയിൽ ഡിപ്പിന്റെ ദൈർഘ്യം തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിന് കൂടുതൽ സഹിഷ്ണുത നൽകുന്നു.
പഠനത്തിൽ ഇനിപ്പറയുന്ന പരിമിതികൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.എഡ്ജ് ഡിറ്റക്ഷനും ഹൈ-സ്പീഡ് ഇമേജിംഗും ഉപയോഗിച്ച് സൂചി വ്യതിചലനത്തിന്റെ നേരിട്ടുള്ള അളക്കൽ (ചിത്രം 12) അർത്ഥമാക്കുന്നത് വായുവും വെള്ളവും പോലുള്ള ഒപ്റ്റിക്കലി സുതാര്യമായ മീഡിയയിൽ ഞങ്ങൾ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു എന്നാണ്.സിമുലേറ്റഡ് ട്രാൻസ്ഫർ മൊബിലിറ്റി പരിശോധിക്കാൻ ഞങ്ങൾ പരീക്ഷണങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചിട്ടില്ലെന്നും തിരിച്ചും ഞങ്ങൾ ചൂണ്ടിക്കാണിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നു, എന്നാൽ സൂചി ഫാബ്രിക്കേഷന്റെ ഒപ്റ്റിമൽ ദൈർഘ്യം നിർണ്ണയിക്കാൻ FEM പഠനങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ചു.പ്രായോഗിക പരിമിതികളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട്, ടിപ്പ് മുതൽ സ്ലീവ് വരെയുള്ള ലാൻസെറ്റിന്റെ നീളം മറ്റ് സൂചികളേക്കാൾ 0.4 സെന്റീമീറ്റർ നീളമുള്ളതാണ് (AX1-3), ചിത്രം കാണുക.3ബി.ഇത് സൂചി രൂപകൽപ്പനയുടെ മോഡൽ പ്രതികരണത്തെ ബാധിക്കും.കൂടാതെ, ഒരു വേവ്‌ഗൈഡ് പിന്നിന്റെ അറ്റത്തുള്ള സോൾഡറിന്റെ ആകൃതിയും വോളിയവും (ചിത്രം 3 കാണുക) പിൻ ഡിസൈനിന്റെ മെക്കാനിക്കൽ ഇം‌പെഡൻസിനെ ബാധിക്കുകയും മെക്കാനിക്കൽ ഇം‌പെഡൻസിലും വളയുന്ന സ്വഭാവത്തിലും പിശകുകൾ അവതരിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും.
അവസാനമായി, പരീക്ഷണാത്മക ബെവൽ ജ്യാമിതി USeFNAB-ലെ വ്യതിചലനത്തിന്റെ അളവിനെ ബാധിക്കുമെന്ന് ഞങ്ങൾ തെളിയിച്ചു.ഒരു വലിയ വ്യതിചലനം ടിഷ്യുവിലെ സൂചിയുടെ സ്വാധീനത്തിൽ നല്ല സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നുവെങ്കിൽ, തുളച്ചതിന് ശേഷമുള്ള കാര്യക്ഷമത കുറയ്ക്കുന്നത് പോലെ, ഒരു പരമ്പരാഗത ലാൻസെറ്റ് USeFNAB-ൽ ശുപാർശ ചെയ്യാവുന്നതാണ്, കാരണം ഇത് ഘടനാപരമായ അഗ്രത്തിന്റെ മതിയായ കാഠിന്യം നിലനിർത്തുന്നു..മാത്രമല്ല, ഒരു സമീപകാല പഠനം 35 കാണിക്കുന്നത്, വലിയ ടിപ്പ് വ്യതിചലനം കാവിറ്റേഷൻ പോലുള്ള ജൈവിക ഫലങ്ങൾ വർദ്ധിപ്പിക്കും, ഇത് കുറഞ്ഞ ആക്രമണാത്മക ശസ്ത്രക്രിയാ ആപ്ലിക്കേഷനുകളുടെ വികസനം സുഗമമാക്കും.മൊത്തം അക്കോസ്റ്റിക് ശക്തി വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നത് USeFNAB13-ൽ ബയോപ്സികളുടെ എണ്ണം വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതായി കാണിച്ചിരിക്കുന്നതിനാൽ, പഠിച്ച സൂചി ജ്യാമിതിയുടെ വിശദമായ ക്ലിനിക്കൽ നേട്ടങ്ങൾ വിലയിരുത്തുന്നതിന് സാമ്പിൾ അളവും ഗുണനിലവാരവും സംബന്ധിച്ച കൂടുതൽ അളവ് പഠനങ്ങൾ ആവശ്യമാണ്.