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2차원 배열 수중청음기를 이용한 생체조직에서의 초음파 음장 전파특성 측정
하강열,김무준,현병국,채민구,Xiu-Fen Gong 한국음향학회 2001 韓國音響學會誌 Vol.20 No.5
Because the biological tissue with inhomogeneous acoustic properties does not keep a particular shape, the measurement of propagation characteristics of ultrasonic fields by the conventional scanning method with a miniature hydrophone is difficult. In this study, a two-dimensional may hydrophone was fabricated using the PVDF (Polyvinylidene fluoride) piezo-electric film and a ultrasonic field measurement system with it was established. For the acoustic field produced by a circular plan transducer with center frequency of 2.25㎒ and 13㎜ in diameter, it was possible to make a fairly accurate field measurement using the hydrophone system. The attenuation coefficients at 2.25 ㎒ for biological tissues were 0.7∼1.3 dB/cm(average; 1.0 dB/cm) in bovine liver, 1.0∼1.8 dB/cm (average; 1.6 dB/cm) in pig liver, 0.9∼2,9 dB/cm(average: 2.1 dB/cm) in bovine muscles, 1.7∼3.3 dB/cm (average; 2.5 dB/cm) in pig muscles. 음향특성이 균일하지 않는 생체조직은 특정의 형태 유지가 어렵기 때문에 종래의 극소형 수중청음기의 스캐닝 방법에 의한 초음파 음장 전파특성 측정이 곤란하다. 본 연구에서는 PVDF (Polyvinylidene fluoride) 압전막을 사용하여 2차원 배열 수중청음기를 제작하고, 그것에 의한 음장 측정 시스템을 구축한 후, 생체조직에 적용하였다. 중심주파수 2.25 ㎒이고 직경이 13㎜인 원형평면 트랜스듀서에 의한 실험 결과, 구축한 시스템에 의해 비교적 정밀한 음장 측정이 가능한 것을 알았으며, 그 주파수에 대해 소와 돼지의 간에서는 각각 0.7∼l.3dB/cm (평균; 1.0 dB/cm), 1.0∼l.8 dB/cm (평균; 1.6 dB/cm), 근육에서는 각각 0.9∼2.9 dB/cm (평균; 2.1dB/cm), 1.7∼3.3 dB/cm (평균: 2.5 dB/cm)의 값을 갖는 감쇠계수의 공간적 분포를 측정할 수 있었다.
하강열,김무준,이종규,김성부,신발헌현,Ha, Kang-Lyeol,Kim, Moo-Joon,Lee, Jong-Kyu,Kim, Sung-Boo,Noriyoshi, Chubachi 한국음향학회 1995 韓國音響學會誌 Vol.14 No.6
초음파펄스의 주파수해석에 의하여 재료의 음속과 감쇠계수 및 복소모듈러스를 동시에 측정하는 시스템을 구축하고 그 특성을 평가하였다. 이 시스템은 초음파현미경의 기계구동부와 공진주파수 85MHz의 ZnO 평면 트랜스듀서에 의해 구성되며, 음속은 시료의 표면과 저면에서 반사되어온 두개의 펄스파가 동시에 포함되도록 게이트한 후 파워스펙트럼을 구하였을 때 생기는 주파수영역에서의 극대점(또는 극소점)간의 간격으로부터, 감쇠계수는 그 두 펄스파의 각각에 대한 파워스펙트럼준위와 표준시료 표면으로 부터의 반사파의 파워스펙트럼준위로부터 구하여진다. 구축된 시스템을 용융석영, 폴리에스텔막등의 재료에 적용한 결과 정도 높은 계측이 가능함을 알았다. A system for measurement of ultrasonic velocity, attenuation and complex modulus of materials by using the spectral analysis method of pulses has been constructed and its performances are estimated. The system has a mechanical scanning part of an acoustic microscope with a ZnO plane wave transducer of the resonant frequency of 85MHz. Ultrasonic velocity has been obtained by the intervals of maxima (or minima) on the power spectrum of a pulse train reflected from the surface and bottom of a specimen, and attenuation has been obtained by the power spectra of three pulses reflected from the surface and the bottom of a specimen and the surface of a standard specimen. The measured results for materials such as fused quartz, polyester show that the system has very high accuracy.
P (VDF-TrFE ) 초음파현미경용 트랜스듀서의 특성에 관한 연구
하강열 한국어업기술학회 1994 수산해양기술연구 Vol.30 No.3
The characteristics of the P(VDF-TrFE) acoustic microscope transducer were evaluated theoretically and experimentally by comparison with those of the PVDF and the ZnO acoustic microscope transducers. It was found that its insertion loss was about 5dB lower than that of the PVDF and about 13dB higher than that of the ZnO. And its relative bandwidth was 20% which could produce the effective acoustic pulse waves having about 4 periods duration into water. Another finding was that the effective horizontal focusing resolution and the focal depth were 120μM and 1.5mm, respectively.