נאָדל בעוועל דזשיאַמאַטרי אַפעקץ בייגן אַמפּליטוד אין אַלטראַסאַונד-אַמפּלאַפייד פיין נאָדל ביאָפּסי

דאנק איר פֿאַר באזוכן Nature.com.דער בלעטערער ווערסיע איר נוצן האט לימיטעד CSS שטיצן.פֿאַר דער בעסטער דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר נוצן אַ דערהייַנטיקט בלעטערער (אָדער דיסייבאַל קאַמפּאַטאַבילאַטי מאָדע אין Internet Explorer).אין דער דערווייל, צו ענשור פארבליבן שטיצן, מיר וועלן מאַכן דעם פּלאַץ אָן סטיילז און דזשאַוואַסקריפּט.
עס איז לעצטנס דעמאַנסטרייטיד אַז די נוצן פון אַלטראַסאַונד ינקריסאַז געוועב טראָגן אין אַלטראַסאַונד-אַססיסטעד פייַן נאָדל אַספּיראַטיאָן (USeFNAB) קאַמפּערד מיט קאַנווענשאַנאַל פייַן נאָדל אַספּיראַטיאָן (FNAB).ביז איצט, די שייכות צווישן בעוואַל דזשיאַמאַטרי און שפּיץ באַוועגונג איז נישט דורכגעקאָכט.אין דעם לערנען, מיר ינוועסטאַגייטאַד די פּראָפּערטיעס פון נאָדל אפקלאנג און דעפלעקטיאָן אַמפּליטוד פֿאַר פאַרשידן נאָדל בעוואַל געאָמעטריעס מיט פאַרשידענע בעוואַל לענגקטס.מיט אַ קאַנווענשאַנאַל 3.9 מם בעוועלעד לאַנסעט, די שפּיץ דעפלעקטיאָן מאַכט פאַקטאָר (דפּר) אין לופט און וואַסער איז ריספּעקטיוולי 220 און 105 μם / וו.דאָס איז העכער ווי די אַקסיממעטריק 4 מם בעוועלעד שפּיץ, פּראַוויידינג 180 און 80 μm / וו דפּר אין לופט און וואַסער ריספּעקטיוולי.דער לערנען כיילייץ די וויכטיקייט פון די שייכות צווישן די בענדינג סטיפנאַס פון די בעוואַל דזשיאַמאַטרי אין דעם קאָנטעקסט פון פאַרשידענע מיטל פון ינסערשאַן, און דעריבער קען צושטעלן ינסייט אין מעטהאָדס פֿאַר קאַנטראָולינג נאָך דורכנעמיק קאַטינג קאַמף דורך טשאַנגינג די נאָדל בעוואַל דזשיאַמאַטרי, וואָס איז וויכטיק.פֿאַר אַ USeFNAB אַפּלאַקיישאַן איז קריטיש.
פיין-נאָדל אַספּיראַטיאָן ביאָפּסי (FNA) איז אַ מעטאָד צו באַקומען געוועב סאַמפּאַלז פֿאַר סאַספּעקטיד פּאַטאַלאַדזשי 1,2,3 מיט אַ נאָדל.די Franseen שפּיץ איז געוויזן צו צושטעלן העכער דיאַגנאָסטיק פאָרשטעלונג ווי קאַנווענשאַנאַל לאַנסעט4 און Menghini5 עצות.אַקסיסימעטריק (ד"ה סערקאַמפערענטשאַל) סלאָפּעס זענען אויך סאַגדזשעסטיד צו פאַרגרעסערן די ליקעליהאָאָד פון היסטאָפּאַטהאָלאָגיקאַללי טויגן ספּעסאַמאַנז.
בעשאַס אַ ביאָפּסי, אַ נאָדל איז דורכגעגאנגען דורך לייַערס פון הויט און געוועב צו באַקומען צוטריט צו סאַספּישאַס ליזשאַנז.לעצטע שטודיום האָבן געוויזן אַז אַלטראַסאַונד קענען רעדוצירן די דורכדרונג קראַפט פארלאנגט צו אַקסעס ווייך געוועבן 7,8,9,10.נאָדל בעוואַל דזשיאַמאַטרי איז געוויזן צו ווירקן די נאָדל ינטעראַקשאַן פאָרסעס, פֿאַר בייַשפּיל, מער בעוואַלז האָבן שוין געוויזן צו האָבן נידעריקער געוועב דורכדרונג פאָרסעס11.נאָך די נאָדל איז דורכגעגאנגען די ייבערפלאַך פון די געוועב, ד"ה נאָך פּאַנגקטשער, די קאַטינג קראַפט פון די נאָדל קענען זיין 75% פון די ינטעראַקשאַן קראַפט פון די נאָדל מיט די געוועב 12.עס איז געוויזן אַז אין די פּאָסטן-פּאַנגקטשער פאַסע, אַלטראַסאַונד (אַלטראַסאַונד) ינקריסיז די עפעקטיווקייַט פון דיאַגנאָסטיק ווייך געוועב ביאָפּסי.אנדערע אַלטראַסאַונד-ענכאַנסט ביין ביאָפּסי טעקניקס האָבן שוין דעוועלאָפּעד פֿאַר גענומען שווער געוועב סאַמפּאַלז, אָבער קיין רעזולטאַטן האָבן שוין רעפּאָרטעד וואָס פֿאַרבעסערן ביאָפּסי טראָגן.פילע שטודיום האָבן אויך באשטעטיקט אַז מעטשאַניקאַל דיספּלייסמאַנט ינקריסיז ווען אונטערטעניק צו אַלטראַסאַניק דרוק16,17,18.כאָטש עס זענען פילע שטודיום אויף אַקסיאַל (לאַנדזשאַטודאַנאַל) סטאַטיק פאָרסעס אין נאָדל-געוועב ינטעראַקשאַנז 19,20, עס זענען לימיטעד שטודיום אויף די צייַטווייַליק דינאַמיק און דזשיאַמאַטרי פון נאָדל בעוואַל אונטער אַלטראַסאַניק FNAB (USeFNAB).
דער ציל פון דעם לערנען איז געווען צו פאָרשן די ווירקונג פון פאַרשידענע בעוואַל געאָמעטריעס אויף די באַוועגונג פון די נאָדל שפּיץ אין אַ נאָדל געטריבן דורך אַלטראַסאַניק בענדינג.אין באַזונדער, מיר ינוועסטאַגייטאַד די ווירקונג פון די ינדזשעקשאַן מיטל אויף נאָדל שפּיץ דעפלעקטיאָן נאָך פּאַנגקטשער פֿאַר טראדיציאנעלן נאָדל בעוואַלז (ד"ה, USeFNAB נעעדלעס פֿאַר פאַרשידן צוועקן אַזאַ ווי סעלעקטיוו אַספּעריישאַן אָדער ווייך געוועב אַקוואַזישאַן.
פאַרשידן בעוועל דזשיאַמאַטריעס זענען אַרייַנגערעכנט אין דעם לערנען.(אַ) די לאַנסעט ספּעסאַפאַקיישאַנז נאָכקומען מיט ISO 7864:201636 ווו \(\אַלפאַ\) איז די ערשטיק בעוואַל, \(\טהעטאַ\) איז די ראָוטיישאַן ווינקל פון די צווייטיק בעוואַל, און \(\פי\) איז די צווייטיק בעוואַל. ווינקל., ווען ראָוטייטינג, אין דיגריז (\(^\סירק\)).(ב) לינעאַר אַסיממעטריק איין-סטעפּ טשאַמפערס (גערופן "נאָרמאַל" אין DIN 13097: 201937) און (C) לינעאַר אַקסיממעטריק (סירקומפערענטיאַל) איין-סטעפּ טשאַמפערס.
אונדזער צוגאַנג סטאַרץ דורך מאָדעלינג די ענדערונג אין בענדינג ווייוולענגט צוזאמען די בעוואַל פֿאַר קאַנווענשאַנאַל לאַנסעט, אַקסיסימעטריק און אַסיממעטריק איין-בינע בעוואַל דזשיאַמאַטריעס.מיר דעמאָלט קאַלקיאַלייטיד אַ פּאַראַמעטריק לערנען צו ונטערזוכן די ווירקונג פון רער שיפּוע און לענג אויף די מעטשאַניקאַל פלוידאַטי פון די אַריבערפירן.דאָס איז נייטיק צו באַשליסן די אָפּטימאַל לענג פֿאַר מאכן אַ פּראָוטאַטייפּ נאָדל.באַזירט אויף די סימיאַליישאַן, נאָדל פּראָוטאַטייפּס זענען געמאכט און זייער רעזאַנאַנט נאַטור איז יקספּערמענאַלי קעראַקטערייזד דורך מעסטן די וואָולטידזש אָפּשפּיגלונג קאָואַפישאַנץ און קאַלקיאַלייטינג די מאַכט אַריבערפירן עפעקטיווקייַט אין לופט, וואַסער און 10% (וו / וו) באַליסטיק דזשעלאַטאַן, פֿון וואָס די אַפּערייטינג אָפטקייַט איז באשלאסן. .צום סוף, הויך-גיכקייַט ימאַגינג איז געניצט צו גלייַך מעסטן די דעפלעקטיאָן פון די בענדינג כוואַליע בייַ די שפּיץ פון די נאָדל אין לופט און וואַסער, ווי געזונט ווי צו אָפּשאַצן די עלעקטריקאַל מאַכט איבערגעגעבן אין יעדער אַבליק ווינקל און די דזשיאַמאַטרי פון די דעפלעקטיאָן מאַכט פאַרהעלטעניש ( DPR) צו די ינדזשעקטיד מיטל..
ווי געוויזן אין פיגורע 2אַ, נוצן אַ 21 מאָס רער (0.80 מם אָד, 0.49 מם שייַן, רער וואַנט גרעב 0.155 מם, נאָרמאַל וואַנט) צו דעפינירן די נאָדל רער מיט רער לענג (TL) און בעוואַל ווינקל (BL) אין לויט מיט ISO 9626:201621) אין 316 ומבאַפלעקט שטאָל (יונג ס מאָדולע 205 \(\טעקסט {GN/m}^{2}\), געדיכטקייַט 8070 קג/מ\(^{3}\) און פּאָיססאָן ס פאַרהעלטעניש 0.275).
באַשטימונג פון די בענדינג ווייוולענגט און טונינג פון די ענדלעך עלעמענט מאָדעל (FEM) פֿאַר נאָדל און גרענעץ טנאָים.(אַ) באַשטימונג פון בעוואַל לענג (BL) און רער לענג (TL).(ב) דריי-דימענשאַנאַל (3 ד) ענדלעך עלעמענט מאָדעל (FEM) ניצן אַ האַרמאָניק פונט קראַפט \(\tilde{F}_y\vec {j}\) צו פאָרן די נאָדל פּראַקסימאַל, אָפּנייגן די פונט, און מעסטן גיכקייַט אין די שפּיץ (\ ( \tilde {u}_y\vec {j}\), \(\tilde{v}_y\vec {j}\)) צו רעכענען די אַריבערפירן פון מעטשאַניקאַל פלוידאַטי.\(\lambda _y\) איז דיפיינד ווי די בענדינג כוואַליע לענג רעלאַטיוו צו די ווערטיקאַל קראַפט \(\tilde{F}_y\vec {j}\).(c) דעפֿיניציעס פון דער צענטער פון גראַוויטי, די קרייַז-סעקשאַנאַל שטח א, און די מאָומאַנץ פון ינערטיאַ \(I_{קס}\) און \(I_{yy}\) אַרום די X און y אַקסעס, ריספּעקטיוולי.
ווי געוויזן אין Fig.2b,c, פֿאַר אַ ינפאַנאַט (אוענדלעך) שטראַל מיט קרייַז-סעקשאַנאַל שטח א און ביי אַ כוואַליע לענג גרעסער ווי די שטראַל ס קרייַז-סעקשאַנאַל גרייס, די בענט (אָדער בענט) פאַסע גיכקייַט \( c_{EI }\) איז באשלאסן דורך 22 :
ווו E איז יונג ס מאָדולע (\(\טעקסט {N/m}^{2}\)), \(\omega _0 = 2\pi f_0\) איז די עקסייטיישאַן ווינקלדיק אָפטקייַט (ראַד/s), ווו \( f_0 \ ) איז די לינעאַר אָפטקייַט (1/s אָדער Hz), I איז דער ינערשאַ מאָמענט פון דער געגנט אַרום דער אַקס פון אינטערעס\((\טעקסט {m}^{4})\), \(m'=\ rho _0 A\ ) איז די מאַסע אויף אַפּאַראַט לענג (קג/מ), ווו \(\rho _0\) איז די געדיכטקייַט\((\text {kg/m}^{3})\) און A איז דער קרייַז אָפּטיילונג פון די שטראַל געגנט (קסי פלאַך) (\(\ טעקסט {מ}^{2}\)).זינט די קראַפט געווענדט אין אונדזער בייַשפּיל איז פּאַראַלעל צו די ווערטיקאַל י-אַקס, ד"ה \(\tilde{F}_y\vec {j}\), מיר זענען בלויז אינטערעסירט אין די רעגיאָנאַל מאָמענט פון ינערשאַ אַרום די האָריזאָנטאַל X-אַקס, הייסט \(איך_{קס}\), אַזוי:
פֿאַר די ענדלעך עלעמענט מאָדעל (FEM), אַ ריין האַרמאָניק דיספּלייסמאַנט (עם) איז אנגענומען, אַזוי די אַקסעלעריישאַן (\(\טעקסט {m/s}^{2}\)) איז אויסגעדריקט ווי \(\partial ^2 \vec { ו} / \ פּאַרטיייש ט^2 = -\אָמעגאַ ^2\וועק {ו}\) ווי \(\וועק {ו}(רענטגענ, י, ז, ה): = ו_קס\וועק {י} + ו_י\ vec {j } + u_z\vec {k}\) איז אַ דריי-דימענשאַנאַל דיספּלייסמאַנט וועקטאָר געגעבן אין ספּיישאַל קאָואָרדאַנאַץ.אַנשטאָט פון די לעצטע, אין לויט מיט זיין ימפּלאַמענטיישאַן אין די COMSOL Multiphysics ווייכווארג פּעקל (ווערסיעס 5.4-5.5, COMSOL ינק., מאַססאַטשוסעטץ, USA), די ענדלעך דיפאָרמיישאַן לאַגראַנדזשאַן פאָרעם פון די מאָמענטום וואָג געזעץ איז געגעבן ווי גייט:
ווו \(\vec {\nabla}:= \frac{\partial}}{\partial x}\vec {i} + \frac{\partial}}{\partial y}\vec {j} + \frac{ \partial }{\partial z}\vec {k}\) איז דער טענסאָר דיווערדזשאַנס אָפּעראַטאָר, \({\underline{\sigma}}\) איז דער צווייטער Piola-Kirchhoff דרוק טענסאָר (צווייטע סדר, \(\ text { N/ m}^{2}\)) און \(\vec {F_V}:= F_{V_x}\vec {i}+ F_{V_y}\vec {j}+ F_{V_z}\vec {ק} \) איז דער גוף קראַפט וועקטאָר (\(\טעקסט {N/m}^{3}\)) פֿאַר יעדער דיפאָרמד באַנד, און \(e^{j\phi}\) איז דער פאַסע ווינקל וועקטאָר\(\ פי \ ) (פרײד).אין אונדזער פאַל, די באַנד קראַפט פון דעם גוף איז נול, אונדזער מאָדעל אַסומז דזשיאַמעטריק לינעאַריטי און אַ קליין ריין עלאַסטיק דיפאָרמיישאַן, ד"ה, ווו \({\underline{\varepsilon}}^{el}\) און \({\underline) {\varepsilon}}\) זענען גומע שפּאַנונג און גאַנץ שפּאַנונג (צווייטע סדר, דימענשאַנזלעסס), ריספּעקטיוולי.האָאָקע ס קאַנסטאַטוטיוו יסאָטראָפּיק ילאַסטיסאַטי טענסאָר \(\underline{\underline{C}}\) איז קאַמפּיוטאַד ניצן יונג ס מאָדולע E (\(\טעקסט {N/m}^{2}\)) און פּאָיססאָן ס פאַרהעלטעניש V איז באשלאסן, אַזוי ד.ה. \(\underline{\underline{C}}:=\underline{\underline{C}}(E,v)\) (פערטער סדר).אזוי דער דרוק חשבון ווערט \({\underline{\sigma}} := \underline{\underline{C}}:{\underline{\varepsilon}}\).
דער כעזשבן ניצט אַ 10-נאָדע טעטראַהעדראַל עלעמענט מיט אַן עלעמענט גרייס \(\le\) פון 8 μם.די נאָדל איז מאָדעלעד אין וואַקוום, און די ווערט פון די טראַנספערד מעטשאַניקאַל מאָביליטי (ms-1 N-1) איז דיפיינד ווי \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|= |\tilde{v}_y\vec { j}|/ |\ tilde{F}_y\vec {j}|\)24, וווּ \(\tilde{v}_y\vec {j}\) איז די רעזולטאַט קאָמפּלעקס גיכקייַט פון די האַנטפּיעסע און \(\tilde {F}_y\ vec {j}\) איז אַ קאָמפּלעקס דרייווינג קראַפט לאָוקייטאַד בייַ די פּראַקסימאַל סוף פון די רער, ווי געוויזן אין פיגורע 2ב.איבערזעצן די מעטשאַניקאַל פלוידאַטי אין דעסאַבאַלז (דב) ניצן די מאַקסימום ווערט ווי אַ רעפֿערענץ, ד"ה \(20\לאָג _{10} (|\tilde{Y}|/ |\tilde{Y}_{max}|) \) .אַלע FEM שטודיום זענען דורכגעקאָכט מיט אַ אָפטקייַט פון 29.75 כז.
דער פּלאַן פון די נאָדל (Fig. 3) באשטייט פון אַ קאַנווענשאַנאַל 21-מאָס היפּאָדערמיק נאָדל (קאַט. נומ 4665643, סטעריקאַן\(^\סירקלעדר\), ויסווייניקסט דיאַמעטער 0.8 מם, לענג 120 מם, אַיסי 304 ומבאַפלעקט קראָומיאַם-ניקעל שטאָל , B. Braun Melsungen AG, Melsungen, דייַטשלאַנד) יקוויפּט מיט אַ פּלאַסטיק לוער לאַק אַרבל געמאכט פון פּאַליפּראָופּאַלין אין די פּראַקסימאַל סוף און פּאַסיק מאָדיפיעד אין די סוף.די נאָדל רער איז סאַדערד צו די וואַוועגייד ווי געוויזן אין Fig. 3b.די וואַוועגוידעס זענען געדרוקט אויף אַ ומבאַפלעקט שטאָל 3 ד דרוקער (EOS 316L ומבאַפלעקט שטאָל אויף אַן EOS M 290 3D דרוקער, 3D Formtech Oy, Jyväskylä, פינלאַנד) און דעמאָלט אַטאַטשט צו די Langevin סענסער מיט M4 באָלץ.די Langevin סענסער באשטייט פון 8 פּיעזאָעלעקטריק רינג עלעמענטן לאָודיד אין ביידע ענדס מיט צוויי מאסע.
די פיר טייפּס פון עצות (פאָטאָ), אַ קאַמערשאַלי בנימצא לאַנסעט (ל) און דריי מאַניאַפאַקטשערד אַקסיסימעטריק איין-בינע בעוואַלז (AX1-3) זענען קעראַקטערייזד דורך בעוואַל לענגקטס (BL) פון ריספּעקטיוולי 4, 1.2 און 0.5 מם.(אַ) נאָענט-אַרויף פון די פאַרטיק נאָדל שפּיץ.(ב) שפּיץ מיינונג פון פיר פּינס סאַדערד צו די 3 ד געדרוקט וואַוועגייד און דעמאָלט קאָננעקטעד צו די Langevin סענסער מיט מ 4 באָלץ.
דריי אַקסיממעטריק בעוואַל עצות (Fig. 3) זענען מאַניאַפאַקטשערד (TAs Machine Tools Oy) מיט בעוואַל לענגקטס (BL, ווי דיפיינד אין Fig. 2a) פון 4.0, 1.2 און 0.5 מם, קאָראַספּאַנדינג צו \(\אַפּפּראָקס) 2 \(^ \ סירק\), 7\(^\סירק\) און 18\(^\סירק\) ריספּעקטיוולי.די מאַסע פון ​​די וואַוועגייד און נאָדל איז 3.4 ± 0.017 ג (מיטן ± סד, n = 4) פֿאַר בעוועלס ל און AX1-3, ריספּעקטיוולי (Quintix\(^\circledR\) 224 Design 2, Sartorius AG, Göttingen, דייַטשלאַנד) .פֿאַר די ל און אַקס 1-3 בעוואַלז אין פיגורע 3 ב, די גאַנץ לענג פון די שפּיץ פון די נאָדל צו די סוף פון די פּלאַסטיק אַרבל איז ריספּעקטיוולי 13.7, 13.3, 13.3 און 13.3 סענטימעטער.
פֿאַר אַלע נאָדל קאַנפיגיעריישאַנז, די לענג פון די שפּיץ פון די נאָדל צו די שפּיץ פון די וואַוועגייד (ד"ה צו די וועלד געגנט) איז געווען 4.3 סענטימעטער, און די נאָדל רער איז אָריענטיד מיט די שנייַדן אַרוף (ד"ה פּאַראַלעל צו די י אַקס) , ווי געוויזן אין די פיגור.c (פיג. קסנומקס).
א מנהג שריפט אין MATLAB (R2019a, The MathWorks ינק., מאַססאַטשוסעטץ, USA) פליסנדיק אויף אַ קאָמפּיוטער (ברייט 7490, Dell ינק., טעקסאַס, USA) איז געניצט צו דזשענערייט אַ לינעאַר סינוסוידאַל ויסקערן פון 25 צו 35 כז פֿאַר 7 סעקונדעס, אַ דיגיטאַל-צו-אַנאַלאָג (DA) קאַנווערטער (Analog Discovery 2, Digilent Inc., Washington, USA) קאַנווערץ צו אַן אַנאַלאָג סיגנאַל.דער אַנאַלאָג סיגנאַל \(V_0\) (0.5 וופּ-פּ) איז דעמאָלט אַמפּלאַפייד מיט אַ דעדאַקייטאַד ראַדיאָ אָפטקייַט (רף) אַמפּלאַפייער (Mariachi Oy, Turku, פינלאַנד).פאַללינג אַמפּלאַפייד וואָולטידזש \({V_I}\) פון די רף אַמפּלאַפייער מיט אַ רעזולטאַט ימפּידאַנס פון 50 אָום איז געפֿיטערט צו אַ טראַנספאָרמער געבויט אין די נאָדל סטרוקטור מיט אַ אַרייַנשרייַב ימפּידאַנס פון 50 אָום.Langevin טראַנסדוסער (פראָנט און דערציען שווער-פליכט מאַלטילייַער פּיעזאָעלעקטריק טראַנסדוסער) זענען געניצט צו דזשענערייט מעטשאַניקאַל כוואליעס.דער מנהג רף אַמפּלאַפייער איז יקוויפּט מיט אַ צווייענדיק-קאַנאַל שטייענדיק כוואַליע מאַכט פאַקטאָר (SWR) מעטער וואָס רעקאָרדירט ​​דעם אינצידענט \({V_I}\) און שפיגלט אַמפּלאַפייד וואָולטידזש\(V_R\) אין אַנאַלאָג-צו-דיגיטאַל (AD) מאָדע.מיט אַ מוסטערונג קורס פון 300 כז קאָנווערטער (אַנאַלאָג דיסקאָווערי 2).די עקסייטיישאַן סיגנאַל איז אַמפּליטוד מאַדזשאַלייטיד אין די אָנהייב און אין די סוף צו פאַרמייַדן אָוווערלאָודינג די אַמפּליפיער אַרייַנשרייַב מיט טראַנזיאַנץ.
ניצן אַ מנהג שריפט ימפּלאַמענאַד אין MATLAB, די אָפטקייַט ענטפער פֿונקציע (FRF), הייסט \(\tilde{H}(f)\), איז עסטימאַטעד אָפפלינע ניצן אַ צוויי-קאַנאַל סינוסוידאַל ויסקערן מעזשערמאַנט אופֿן (פיגורע 4), וואָס אַסומז. לינעאַריטי אין צייט.ינווייראַנמענאַל סיסטעם.אין אַדישאַן, אַ 20-40 כז באַנד פאָרן פילטער איז געווענדט צו באַזייַטיקן אַנוואָנטיד פריקוואַנסיז פון דעם סיגנאַל.ריפערינג צו די טעאָריע פון ​​טראַנסמיסיע שורות, אין דעם פאַל \(\tilde{H}(f)\) איז עקוויוואַלענט צו די וואָולטידזש אָפּשפּיגלונג קאָואַפישאַנט, ד"ה \(\rho _{V} \equiv {V_R}/{V_I}\ ) \) דיקריסט צו \({V_R}^ 2 /{V_I}^2\) איז גלייך צו \(|\רהאָ _{V}|^2\).אין קאַסעס ווען אַבסאָלוט עלעקטריקאַל מאַכט וואַלועס זענען פארלאנגט, ינסידענט מאַכט \(P_I\) און שפיגלט מאַכט \(P_R\) מאַכט (W) זענען קאַלקיאַלייטיד דורך גענומען די רמס ווערט (רמס) פון די קאָראַספּאַנדינג וואָולטידזש, פֿאַר בייַשפּיל.פֿאַר אַ טראַנסמיסיע שורה מיט סינוסוידאַל עקסייטיישאַן \( P = {V}^2/(2Z_0)\)26, ווו \(Z_0\) איז גלייַך צו 50 \(\Omega\).די עלעקטריקאַל מאַכט סאַפּלייד צו די מאַסע \(P_T\) (ד"ה, די ינסערטאַד מיטל) קענען זיין קאַלקיאַלייטיד ווי \(|P_I - P_R |\) (W RMS), ווי געזונט ווי די מאַכט אַריבערפירן עפעקטיווקייַט (PTE) און פּראָצענט ( %) קענען זיין באשלאסן ווי די פאָרעם איז געגעבן, אַזוי 27:
די אַקיקולאַר מאָדאַל פריקוואַנסיז \(f_{1-3}\) (כז) און זייער קאָראַספּאַנדינג מאַכט אַריבערפירן סיבות \(\ טעקסט {PTE}_{1{-}3} \) זענען דעמאָלט עסטימאַטעד ניצן די FRF.FWHM (\(\text {FWHM}_{1{-}3}\), Hz) עסטימאַטעד גלייַך פֿון \(\text {PTE}_{-}3}\), פֿון טאַבלע 1 א איין-זיידיד לינעאַר ספּעקטרום איז באקומען אין די דיסקרייבד מאָדאַל אָפטקייַט \(f_{1-3}\).
מעאַסורעמענט פון די אָפטקייַט ענטפער (AFC) פון נאָדל סטראַקטשערז.א סינוסוידאַל צוויי-קאַנאַל ויסקערן מעזשערמאַנט25,38 איז געניצט צו באַקומען די אָפטקייַט ענטפער פֿונקציע \(\tilde{H}(f)\) און זייַן ימפּאַלס ענטפער ה(ט).\({\mathcal {F}}\) און \({\mathcal {F}}^{-1}\) רעפּראַזענץ די פאָוריער יבערמאַכן פון דיגיטאַל טראַנגקיישאַן און זייַן פאַרקערט, ריספּעקטיוולי.\(\tilde{G}(f)\) מיטל די פּראָדוקט פון צוויי סיגנאַלז אין די אָפטקייַט פעלד, למשל \(\tilde{G}_{XrX}\) מיטל די פאַרקערט יבערקוקן פּראָדוקט\(\tilde{ X} r (f)\) און קאַפּ וואָולטידזש \(\tilde{X}(f)\) ריספּעקטיוולי.
ווי געוויזן אין פיגורע 5, די הויך-גיכקייַט אַפּאַראַט (Phantom V1612, Vision Research Inc., NJ, USA) איז יקוויפּט מיט אַ מאַקראָו אָביעקטיוו (MP-E 65mm, \(f\)/2.8, 1-5\).(\times), קאַנאָן ינק., טאָקיאָ, יאַפּאַן), צו רעקאָרדירן שפּיץ דיפלעקשאַנז בעשאַס בענדינג עקסייטיישאַן (איין-אָפטקייַט, קעסיידערדיק סינוסויד) ביי פריקוואַנסיז פון 27.5-30 כז.צו שאַפֿן אַ שאָטן מאַפּע, אַ קולד עלעמענט פון אַ הויך-ינטענסיטי ווייַס געפירט (טייל נומער: 4052899910881, ווייַס געפירט, 3000 ק, 4150 לם, Osram Opto Semiconductors GmbH, Regensburg, דייַטשלאַנד) איז געשטעלט הינטער די שפּיץ פון די נאָדל.
פראָנט מיינונג פון די יקספּערמענאַל סעטאַפּ.טיפקייַט איז געמאסטן פון די ייבערפלאַך פון די מיטל.די נאָדל סטרוקטור איז קלאַמפּט און מאָונטעד אויף אַ מאָוטערייזד אַריבערפירן טיש.ניצן אַ הויך-גיכקייַט אַפּאַראַט מיט אַ הויך מאַגנאַפאַקיישאַן אָביעקטיוו (5\(\x\)) צו מעסטן אַבליק ווינקל דיווייישאַן.אַלע דימענשאַנז זענען אין מילאַמיטערז.
פֿאַר יעדער טיפּ פון נאָדל בעוואַל, מיר רעקאָרדעד 300 ראָמען פון אַ הויך-גיכקייַט אַפּאַראַט מעסטן 128 \(\x\) 128 בילדצעלן, יעדער מיט אַ ספּיישאַל האַכלאָטע פון ​​1/180 מם (\(\ בעערעך) 5 μm), מיט אַ צייטווייליגע האַכלאָטע פון ​​310,000 ראָמען פּער סעקונדע.ווי געוויזן אין פיגורע 6, יעדער ראַם (1) איז קראַפּט (2) אַזוי אַז די שפּיץ פון די נאָדל איז אין די לעצטע שורה (דנאָ) פון די ראַם, און די כיסטאַגראַם פון די בילד (3) איז קאַלקיאַלייטיד, אַזוי די קאַני. טרעשכאָולדז פון 1 און 2 קענען זיין באשלאסן.דערנאָך אָנווענדן קאַנני ברעג דיטעקשאַן 28(4) מיט סאָבעל אָפּעראַטאָר 3 \(\times\) 3 און רעכענען שטעלעס פֿאַר ניט-היפּאָטענוס בילדצעלן (לייבאַלד \(\mathbf {\times}\)) אָן קאַוויטאַטיאָן 300 צייט סטעפּס.צו באַשטימען די קייט פון שפּיץ דעפלעקטיאָן, רעכענען די דעריוואַט (ניצן די הויפט חילוק אַלגערידאַם) (6) און באַשטימען די ראַם (7) וואָס כּולל די היגע יקסטרימז (ד"ה שפּיץ) פון די דעפלעקטיאָן.נאָך אַ וויזשאַוואַל דורכקוק פון די קאַוויטאַטיאָן-פֿרייַ ברעג, אַ פּאָר פון ראָמען (אָדער צוויי ראָמען מיט אַ מעהאַלעך פון האַלב צייַט) איז אויסגעקליבן (7) און די דעפלעקטיאָן פון די שפּיץ איז געמאסטן (דענאָטעד ווי \(\mathbf {\times } \)).די אויבן איז ימפּלאַמענאַד אין Python (v3.8, Python Software Foundation, python.org) ניצן די OpenCV קאַנני ברעג דיטעקשאַן אַלגערידאַם (v4.5.1, אָפֿן מקור קאָמפּיוטער זעאונג ביבליאָטעק, opencv.org).צום סוף, די דעפלעקטיאָן מאַכט פאַקטאָר (דפּר, μm / וו) איז קאַלקיאַלייטיד ווי די פאַרהעלטעניש פון די שפּיץ-צו-שפּיץ דעפלעקטיאָן צו די טראַנסמיטטעד עלעקטריקאַל מאַכט \(פּ_ט\) (וורמס).
ניצן אַ 7-שריט אַלגערידאַם (1-7), אַרייַנגערעכנט קראַפּינג (1-2), קאַנני ברעג דיטעקשאַן (3-4), כעזשבן, מעסטן די פּיקסעל שטעלע פון ​​​​די שפּיץ דעפלעקטיאָן ברעג ניצן אַ סעריע פון ​​ראָמען גענומען פֿון אַ הויך- גיכקייַט אַפּאַראַט ביי 310 כז (5) און זיין צייט דעריוואַט (6), און, לעסאָף, די קייט פון שפּיץ דעפלעקטיאָן איז געמאסטן אויף וויזשוואַלי אָפּגעשטעלט פּערז פון ראָמען (7).
געמאסטן אין לופט (22.4-22.9 ° C), דעיאָניזעד וואַסער (20.8-21.5 ° C) און 10% (וו / וו) ייקוויאַס באַליסטיק דזשעלאַטאַן (19.7-23.0 ° C , \(\ טעקסט {האָניקוועל}^{ \ טעקסט { TM}}\) \(\text {Fluka}^{\text {TM}}\) באָווין און כאַזער ביין דזשעלאַטאַן פֿאַר טיפּ איך באַליסטיק אַנאַליסיס, Honeywell International, צפון קאראליינע, USA).די טעמפּעראַטור איז געמאסטן מיט אַ ק-טיפּ טהערמאָקאָופּלע אַמפּלאַפייער (AD595, Analog Devices Inc., MA, USA) און אַ ק-טיפּ טהערמאָקאָופּלע (Fluke 80PK-1 Bead Probe No. 3648 טיפּ-K, Fluke Corporation, Washington, USA).ניצן אַ ווערטיקאַל מאָוטערייזד ז-אַקס בינע (8MT50-100BS1-XYZ, Standa Ltd., Vilnius, ליטע) צו מעסטן טיפקייַט פון די מידיאַ ייבערפלאַך (באַשטעטיקט ווי דער אָנהייב פון די ז-אַקס) מיט אַ האַכלאָטע פון ​​5 μם פּער שריט.
זינט די מוסטער גרייס איז געווען קליין (n = 5) און נאָרמאַליטי קען נישט זיין אנגענומען, די צוויי-מוסטער צוויי-טיילד Wilcoxon ריי סאַכאַקל פּראָבע (R, v4.0.3, R Foundation for Statistical Computing, r-project.org) איז געניצט. צו פאַרגלייַכן די סומע פון ​​די נאָדל שפּיץ פֿאַר פאַרשידן בעוואַלז.דריי קאַמפּעראַסאַנז זענען געמאכט פֿאַר יעדער שיפּוע, אַזוי אַ Bonferroni קערעקשאַן איז געווען געווענדט מיט אַ אַדזשאַסטיד באַטייַט מדרגה פון 0.017 און אַ טעות קורס פון 5%.
רעפערענץ איז געמאכט צו פיגורע 7 אונטן.ביי 29.75 כז, די קערווד האַלב ווייוולענגט (\(\לאַמבדאַ _י/2\)) פון אַ 21-מאָס נאָדל איז \(\ בעערעך) 8 מם.די בענדינג ווייוולענגט דיקריסאַז צוזאמען די שיפּוע ווען עס אַפּראָוטשיז די שפּיץ.אין די שפּיץ \(\lambda _y/2\) עס זענען סטעפּט בעוואַלז פון 3, 1 און 7 מם, ריספּעקטיוולי, פֿאַר פּראָסט לאַנסעץ (אַ), אַסיממעטריק (ב) און אַקסיממעטריק (C).אזוי, דאָס מיטל אַז די לאַנסעט וועט זיין אַנדערש מיט \(\וועגן\) 5 מם (צוליב דעם פאַקט אַז די צוויי פּליינז פון די לאַנסעט פאָרעם אַ פונט פון 29.30), די אַסיממעטריק שיפּוע וועט בייַטן מיט 7 מם, און די סיממעטריק שיפּוע דורך קסנומקס מם.אַקסיממעטריק סלאָפּעס (דער צענטער פון ערלעכקייט בלייבט די זעלבע, אַזוי בלויז די וואַנט גרעב ענדערט זיך פאקטיש צוזאמען די שיפּוע).
אַפּפּליקאַטיאָן פון די FEM לערנען ביי 29.75 כז און די יקווייזשאַן.(1) רעכענען די בענדינג האַלב-כוואַליע ענדערונג (\(\לאַמבדאַ _י/2\)) פֿאַר לאַנסעט (אַ), אַסיממעטריק (ב) און אַקסיממעטריק (c) אַבליק געאָמעטרי (ווי אין פייג. 1 אַ, ב, ג).).די דורכשניטלעך \(\lambda_y/2\) פֿאַר די לאַנסעט, אַסיממעטריק און אַקסיממעטריק סלאָפּעס איז ריספּעקטיוולי 5.65, 5.17 און 7.52 מם.באַמערקונג אַז שפּיץ גרעב פֿאַר אַסיממעטריק און אַקסיממעטריק בעוואַלז איז לימיטעד צו \(\ בעערעך) 50 μם.
שפּיץ מאָביליטי \(|\tilde{Y}_{v_yF_y}|\) איז אַ קאָמבינאַציע פון ​​אָפּטימאַל רער לענג (TL) און יצר לענג (BL) (Fig. 8, 9).פֿאַר אַ קאַנווענשאַנאַל לאַנסעט, זינט זייַן גרייס איז פאַרפעסטיקט, די אָפּטימאַל TL איז \(\אַפּפּראָקס\) 29.1 מם (Fig. 8).פֿאַר אַסיממעטריק און אַקסיממעטריק סלאָפּעס (פיג. 9 אַ, ב, ריספּעקטיוולי), די FEM לערנען ינקלודעד BL פון 1 צו 7 מם, אַזוי די אָפּטימאַל TL ריינדזשאַז זענען 26.9 צו 28.7 מם (קייט 1.8 מם) און 27.9 צו 29.2 מם (קייט קייט) 1.3 מם).) ), ריספּעקטיוולי.פֿאַר אַסיממעטריק סלאָפּעס (Fig. 9 אַ), די אָפּטימאַל טל געוואקסן לינעאַרלי, ריטשינג אַ פּלאַטאָ ביי BL 4 מם, און דעמאָלט שארף דיקריסט פון BL 5 צו 7 מם.פֿאַר אַקסיממעטריק סלאָפּעס (פיגורע 9 ב), די אָפּטימאַל TL ינקריסיז לינעאַרלי מיט BL ילאָנגגיישאַן און לעסאָף סטייבאַלייזיז ביי BL פון 6 צו 7 מם.אַן עקסטענדעד לערנען פון אַקסיממעטריק סלאָפּעס (Fig. 9c) געוויזן אַ אַנדערש גאַנג פון אָפּטימאַל TLs ליגן בייַ \(\ בעערעך) 35.1-37.1 מם.פֿאַר אַלע בל, די דיסטאַנסע צווישן צוויי שטעלט פון אָפּטימאַל טלס איז \(\בערך\) 8 מם (עקוויוואַלענט צו \(\לאַמבדאַ _י/2\)).
לאַנסעט טראַנסמיסיע מאָביליטי ביי 29.75 כז.די נאָדל רער איז פלעקסעד אין אַ אָפטקייַט פון 29.75 כז, די ווייבריישאַן איז געמאסטן אין די סוף און אויסגעדריקט ווי די סומע פון ​​טראַנסמיטטעד מעטשאַניקאַל מאָביליטי (דב קאָרעוו צו די מאַקסימום ווערט) פֿאַר TL 26.5-29.5 מם (0.1 מם שריט).
פּאַראַמעטריק שטודיום פון די FEM אין אַ אָפטקייַט פון 29.75 כז ווייַזן אַז די אַריבערפירן מאָביליטי פון די אַקסיממעטריק שפּיץ איז ווייניקער אַפעקטאַד דורך ענדערונגען אין די לענג פון די רער ווי די אַסיממעטריק אַנטקעגענער.בעוועל לענג (BL) און רער לענג (TL) שטודיום פֿאַר אַסיממעטריק (אַ) און אַקסיסימעטריק (ב, C) בעוועל דזשיאַמאַטריעס אין אָפטקייַט פעלד שטודיום ניצן FEM (גרענעץ טנאָים זענען געוויזן אין פיגורע 2).(א, ב) TL ריינדזשד פון 26.5 צו 29.5 מם (0.1 מם שריט) און BL 1-7 מם (0.5 מם שריט).(C) עקסטענדעד אַקסימעטריק אַבליק ווינקל לערנען אַרייַנגערעכנט TL 25-40 מם (0.05 מם שריט) און 0.1-7 מם (0.1 מם שריט) וואָס ריווילז די געוואלט פאַרהעלטעניש \(\ lambda_y/2\) פרייַ מאָווינג גרענעץ טנאָים פֿאַר אַ שפּיץ זענען צופֿרידן.
די נאָדל סטרוקטור האט דריי נאַטירלעך פריקוואַנסיז \(f_{1-3}\) צעטיילט אין נידעריק, מיטל און הויך מאָדאַל מקומות ווי געוויזן אין טאַבלע 1. די PTE גרייס איז געוויזן אין פיגורע 10 און דערנאָך אַנאַלייזד אין פיגורע 11. רעזולטאַטן פֿאַר יעדער מאָדאַל געגנט:
טיפּיש רעקאָרדעד ינסטאַנטאַניאַס מאַכט אַריבערפירן עפעקטיווקייַט (PTE) אַמפּליטודז מיט סינוסוידאַל עקסייטיישאַן מיט סוועפּט אָפטקייַט אין אַ טיפעניש פון 20 מם פֿאַר אַ לאַנסעט (ל) און אַקסיממעטריק סלאָפּעס AX1-3 אין לופט, וואַסער און דזשעלאַטאַן.א איין-סיידיד ספּעקטרום איז געוויזן.די געמאסטן אָפטקייַט ענטפער (300 כז מוסטער קורס) איז געווען נידעריק-פאָרן געפילטערט און דאַן סאַמפּאַלד מיט אַ פאַקטאָר פון 200 פֿאַר מאָדאַל אַנאַליסיס.דער סיגנאַל-צו-ראַש פאַרהעלטעניש איז \(\le\) 45 dB.די פּטע פאַסע (לילאַ דאַטיד שורה) איז געוויזן אין דיגריז (\(^{\סירק}\)).
די מאָדאַל ענטפער אַנאַליסיס איז געוויזן אין פיגורע 10 (מיטן ± נאָרמאַל דיווייישאַן, n = 5) פֿאַר די ל און AX1-3 סלאָפּעס אין לופט, וואַסער און 10% דזשעלאַטאַן (20 מם טיף) מיט (שפּיץ) דריי מאָדאַל מקומות (נידעריק) , מיטל, הויך).), און זייער קאָראַספּאַנדינג מאָדאַל פריקוואַנסיז \ (פ_{1-3}\) (כז), (דורכשניטלעך) ענערגיע עפעקטיווקייַט \ (\ טעקסט {PTE}_{-}3}\) ניצט פּלאַן יקווייזשאַנז.(4) און (דנאָ) זענען די פול ברייט ביי האַלב די מאַקסימום געמאסטן ווערט \(\ טעקסט {FWHM}_{1{-}3}\) (Hz), ריספּעקטיוולי.באַמערקונג אַז ווען רעקאָרדינג אַ נידעריק PTE, ד"ה אין דעם פאַל פון אַן AX2 שיפּוע, די באַנדווידט מעזשערמאַנט איז איבערגעהיפּערט, \(\ טעקסט {FWHM}_{1}\).די \(f_2\) מאָדע איז באטראכט צו זיין די מערסט פּאַסיק פֿאַר קאַמפּערינג די דעפלעקטיאָן פון גענייגט פּליינז, ווייַל עס דעמאַנסטרייץ די העכסטן שטאַפּל פון מאַכט אַריבערפירן עפעקטיווקייַט (\(\ טעקסט {PTE}_{2}\)), אַרויף צו צו 99% .
ערשטער מאָדאַל געגנט: \(f_1\) איז ניט פיל אָפענגען אויף די ינסערטאַד מעדיע טיפּ, אָבער דעפּענדס אויף די בעוואַל דזשיאַמאַטרי.\(פ_1\) דיקריסאַז מיט דיקריסינג בעוואַל לענג (27.1, 26.2 און 25.9 כז פֿאַר AX1-3, ריספּעקטיוולי, אין לופט).די רעגיאָנאַל אַוורידזשיז \(\טעקסט {PTE}_{1}\) און \(\text {FWHM}_{1}\) זענען \(\approx\) 81% און 230 הז ריספּעקטיוולי.\(\text {FWHM}_{1}\) איז געווען די העכסטן אין דזשעלאַטאַן פֿון לאַנסעט (ל, 473 הז).באַמערקונג אַז \(\ טעקסט {FWHM}_{1}\) פֿאַר AX2 אין דזשעלאַטאַן קענען ניט זיין עסטימאַטעד רעכט צו דער נידעריק מאַגנאַטוד פון די רעפּאָרטעד אָפטקייַט רעספּאָנסעס.
די צווייטע מאָדאַל געגנט: \(f_2\) דעפּענדס אויף די טיפּ פון פּאַפּ און בעוואַל מידיאַ.אין לופט, וואַסער און דזשעלאַטאַן, די דורכשניטלעך \(f_2\) וואַלועס זענען ריספּעקטיוולי 29.1, 27.9 און 28.5 כז.די PTE פֿאַר דעם מאָדאַל געגנט אויך ריטשט 99%, די העכסטן צווישן אַלע מעזשערמאַנט גרופּעס, מיט אַ רעגיאָנאַל דורכשניטלעך פון 84%.די שטח דורכשניטלעך \(\ טעקסט {FWHM}_{2}\) איז \(\פּראָקס\) 910 הז.
דריט מאָדאַל געגנט: \(f_3\) די אָפטקייַט דעפּענדס אויף די טיפּ פון ינסערשאַן מיטל און בעוואַל.דורכשניטלעך \(f_3\) וואַלועס זענען 32.0, 31.0 און 31.3 כז אין לופט, וואַסער און דזשעלאַטאַן ריספּעקטיוולי.\(\text {PTE}_{3}\) האט אַ רעגיאָנאַל דורכשניטלעך פון \(\בעערעך\) 74%, די לאָואַסט פון קיין געגנט.די רעגיאָנאַל דורכשניטלעך \(\ טעקסט {FWHM}_{3}\) איז \(\ בעערעך \) 1085 הז, וואָס איז העכער ווי דער ערשטער און רגע געגנט.
די פאלגענדע רעפערס צו Fig.12 און טאַבלע 2. די לאַנסעט (ל) דיפלעקטיד די מערסט (מיט הויך באַטייַט צו אַלע עצות, \(פּ<\) 0.017) אין ביידע לופט און וואַסער (פיגורע 12אַ), אַטשיווינג די העכסטן דפּר (אַרויף צו 220 μם / וו אין לופט). 12 און טאַבלע 2. די לאַנסעט (ל) דיפלעקטיד די מערסט (מיט הויך באַטייַט צו אַלע עצות, \(פּ<\) 0.017) אין ביידע לופט און וואַסער (פיגורע 12אַ), אַטשיווינג די העכסטן דפּר (אַרויף צו 220 μם / וו אין לופט). Следующее относится к рисунку 12 и таблице 2. Ланцет (L) отклонялся больше всего для высокой зек אָוו, \(פּ<\) 0,017) ווי אַ רעזולטאַט, ווי און אין דיין (רייַס. 12אַ), קענען אויך זיין דפּר . די פאלגענדע אַפּלייז צו פיגורע 12 און טאַבלע 2. לאַנסעט (ל) דיפלעקטיד די מערסט (מיט הויך באַטייַט פֿאַר אַלע עצות, \(פּ<\) 0.017) אין ביידע לופט און וואַסער (פיגורע 12אַ), דערגרייכן דעם העכסטן דפּר.(טאָן 220 μm/W אין לופט).רעפערענץ איז געמאכט צו פיגורע 12 און טאַבלע 2 אונטן.柳叶刀(L) 在空气和水中（图12a）中偏转最大（对所有尖端具有高度有高度枮意\义，\义，最高DPR （空气中高达220 µm/W）.柳叶刀(L) האט די העכסטן דעפלעקטיאָן אין לופט און וואַסער (图12a) (对所述尖端是对尖端是是电影,\(p<\) 0.017), און דערגרייכט די העכסטן דפּר (אַרויף צו µm/20 וו אין לופט). Ланцет (ל) имеет наибольшее отклонение (весьма значимое для всех наконечников, \(p<\) 0,017) воздивос, 2 אַ גאַנץ דפּר (צו 220 מ.ק.מ./ב.). לאַנסעט (ל) האט די גרעסטע דיווייישאַן (העכסט באַטייַטיק פֿאַר אַלע עצות, \(פּ<\) 0.017) אין לופט און וואַסער (פיגורע 12אַ), ריטשינג די העכסטן דפּר (אַרויף צו 220 μm/W אין לופט). אין לופט, AX1 וואָס האט העכער BL, דיפלעקטיד העכער ווי AX2-3 (מיט באַטייַט, \(p<\) 0.017), בשעת AX3 (וואָס האט לאָואַסט BL) דעפלעקטעד מער ווי AX2 מיט אַ דפּר פון 190 μm/W. אין לופט, AX1 וואָס האט העכער BL, דיפלעקטיד העכער ווי AX2-3 (מיט באַטייַט, \(p<\) 0.017), בשעת AX3 (וואָס האט לאָואַסט BL) דעפלעקטעד מער ווי AX2 מיט אַ דפּר פון 190 μm/W. די אַקס1 מיט אַ ברייט קייט פון BL אָפּערייטינג סיסטעמען, אַקס2-3 (אַזאַ ווי 0,017) מיט אַ מאַקסימום פון 3 онялся больше, чем AX2 с DPR 190 мкм/Вт. אין לופט, AX1 מיט העכער BL דעפלעקטעד העכער ווי AX2–3 (מיט באַטייַט \(p<\) 0.017), כוועראַז AX3 (מיט לאָואַסט BL) דעפלעקטעד מער ווי AX2 מיט דפּר 190 μm/W.在空气中，具有较高BL 的AX1 偏转高于AX2-3 אַקס 2, דפּר 190 μm/W. אין לופט, די דעפלעקטיאָן פון AX1 מיט העכער BL איז העכער ווי אַז פון AX2-3 (באַטייַטיק, \(p<\) 0.017), און די דעפלעקטיאָן פון AX3 (מיט לאָואַסט BL) איז העכער ווי אַז פון AX2, DPR איז 190 µm/W. די אַקס1 מיט אַ ביסל פון BL איז מער אַקסל 2-3 (זיך, \(p<\) 0,017, קס 3, קס 3 און מער אָפּציעס, מיט אַקס 2 מיט דפּר 190 мкм/Вт. אין לופט, AX1 מיט העכער BL האט אַ גרעסערע דיווייישאַן ווי AX2-3 (באַטייַטיק, \(p<\) 0.017), כאָטש AX3 (מיט לאָואַסט BL) האט אַ גרעסערע דיווייישאַן ווי AX2 מיט דפּר פון 190 μm/W. אין וואַסער ביי 20 מם, קיין באַטייַטיק דיפעראַנסיז (\(p>\) 0.017) זענען געפֿונען אין דעפלעקטיאָן און פּטע פֿאַר AX1-3. אין וואַסער ביי 20 מם, קיין באַטייַטיק דיפעראַנסיז (\(p>\) 0.017) זענען געפֿונען אין דעפלעקטיאָן און פּטע פֿאַר AX1-3. אויב איר האָבן 20 מם פּער טאָג (\(פּ>\) 0,017) פֿאַר אַקס1–3 פּראָגראַמען און פאַץ פֿאַר AX1–3 איז ניט פאַרלאָזלעך. אין וואַסער אין אַ טיפעניש פון 20 מם, באַטייַטיק דיפעראַנסיז (\(p>\) 0.017) אין דעפלעקטיאָן און FTR זענען דיטעקטאַד פֿאַר AX1-3.在20 מם 的水中，AX1-3 的挠度和PTE 没有显着差异(\(p>\) 0.017)。 אין 20 מם פון וואַסער, עס איז קיין באַטייַטיק חילוק צווישן AX1-3 און PTE (\(p>\) 0.017). פֿאַר 20 מם און PTE AX1-3 קענען ניט זיין געוויינט (\(פּ>\) 0,017). אין די טיפעניש פון 20 מם, די דעפלעקטיאָן און PTE AX1-3 זענען נישט באטייטיק אַנדערש (\(p>\) 0.017).די לעוועלס פון PTE אין וואַסער (90.2-98.4%) זענען בכלל העכער ווי אין לופט (56-77.5%) (Fig. 12c), און די דערשיינונג פון קאַוויטאַטיאָן איז באמערקט בעשאַס דער עקספּערימענט אין וואַסער (Fig. 13, זען אויך נאָך) אינפֿאָרמאַציע).
טיפּ בענדינג אַמפּליטוד מעזשערמאַנץ (מיטן ± נאָרמאַל דיווייישאַן, n = 5) פֿאַר ל און אַקס1-3 טשאַמפערס אין לופט און וואַסער (טיפקייַט 20 מם) גילוי די ווירקונג פון טשאַנגינג טשאַמפער דזשיאַמאַטרי.די מעזשערמאַנץ זענען באקומען מיט קעסיידערדיק איין אָפטקייַט סינוסוידאַל עקסייטיישאַן.(אַ) שפּיץ דיווייישאַן (\(u_y\vec {j}\)) אין די ווערטעקס, געמאסטן אין (ב) זייער ריספּעקטיוו מאָדאַל פריקוואַנסיז \(f_2\).(C) מאַכט טראַנסמיסיע עפעקטיווקייַט (פּטע, רמס, %) ווי אַ יקווייזשאַן.(4) און (ד) דעוויאַטיאָן מאַכט פאַקטאָר (דפּר, μm / וו) קאַלקיאַלייטיד ווי שפּיץ דיווייישאַן און יבערשיקן מאַכט \(פּ_ט\) (וורמס).
טיפּיש שאָטן פּלאַנעווען פון אַ הויך-גיכקייַט אַפּאַראַט וואָס ווייַזן די גאַנץ דעפלעקטיאָן פון די לאַנסעט שפּיץ (גרין און רויט דאַטיד שורות) פון די לאַנסעט (ל) און אַקסיסימעטריק שפּיץ (AX1-3) אין וואַסער (טיפקייַט 20 מם), האַלב ציקל, פאָר אָפטקייַט \(פ_2\) (אָפטקייַט 310 כז מוסטערונג).די קאַפּטשערד גרייסקאַלע בילד האט דימענשאַנז פון 128 × 128 בילדצעלן מיט אַ פּיקסעל גרייס פון \(\ בעערעך) 5 μם.ווידעא קענען זיין געפֿונען אין נאָך אינפֿאָרמאַציע.
אזוי, מיר מאָדעלעד די ענדערונג אין בענדינג ווייוולענגט (Fig. 7) און קאַלקיאַלייטיד די מעטשאַניקאַל מאָביליטי פֿאַר אַריבערפירן פֿאַר קאַנווענשאַנאַל לאַנסיאַלייט, אַסיממעטריק און אַקסיאַל קאַמבאַניישאַנז פון רער לענג און בעוואַל (Fig. 8, 9).סאַמעטריקאַל בעוואַלד דזשיאַמאַטרי.באַזירט אויף די לעצטע, מיר עסטימאַטעד די אָפּטימום שפּיץ-צו-וועלד דיסטאַנסע צו זיין 43 מם (אָדער \(\אַפּפּראָקס\) 2.75\(\lambda_y\) ביי 29.75 כז) ווי געוויזן אין פיגורע 5, און פאַבריקייטיד דרייַ אַקסיממעטריק בעוואַלז מיט פאַרשידענע בעוואַל לענגקטס.מיר דעמאָלט קעראַקטערייזד זייער אָפטקייַט רעספּאָנסעס קאַמפּערד מיט קאַנווענשאַנאַל לאַנסעץ אין לופט, וואַסער און 10% (וו / וו) באַליסטיק דזשעלאַטאַן (פיגורעס 10, 11) און באשלאסן דער בעסטער פאַל פֿאַר קאַמפּערינג טילט דעפלעקטיאָן מאָדע.צום סוף, מיר געמאסטן שפּיץ דעפלעקטיאָן דורך בענדינג כוואַליע אין לופט און וואַסער אין אַ טיפעניש פון 20 מם און קוואַנטאַפייד די מאַכט אַריבערפירן עפעקטיווקייַט (PTE, %) און דעפלעקטיאָן מאַכט פאַקטאָר (דפּר, μm / וו) פון די ינדזשעקטיד מיטל פֿאַר יעדער טילט.טיפּ (פיג. 12).
די רעזולטאַטן ווייַזן אַז די טילט אַקס פון די דזשיאַמאַטרי אַפעקץ די אַמפּליטוד דיווייישאַן פון די שפּיץ אַקס.די לאַנסעט האט די העכסטן קערוואַטשער און אויך די העכסטן דפּר קאַמפּערד מיט די אַקסיסימעטריק בעוואַל, בשעת די אַקסיסימעטריק בעוואַל האט אַ קלענערער מיטל דיווייישאַן (פיגורע 12). די אַקס-סימעטריק 4 מם בעוואַל (AX1) מיט די לאָנגעסט בעוואַל לענג, אַטשיווד סטאַטיסטיש באַטייטיק העכסטן דעפלעקטיאָן אין לופט (\(פּ <0.017\), טיש 2), אין פאַרגלייַך צו אנדערע אַקס-סאַמעטריק נעעדלעס (AX2-3), אָבער קיין באַטייַטיק דיפעראַנסיז זענען באמערקט, ווען די נאָדל איז געווען שטעלן אין וואַסער. די אַקס-סימעטריק 4 מם בעוואַל (AX1) מיט די לאָנגעסט בעוואַל לענג, אַטשיווד סטאַטיסטיש באַטייטיק העכסטן דעפלעקטיאָן אין לופט (\(פּ <0.017\), טיש 2), אין פאַרגלייַך צו אנדערע אַקס-סאַמעטריק נעעדלעס (AX2-3), אָבער קיין באַטייַטיק דיפעראַנסיז זענען באמערקט, ווען די נאָדל איז געווען שטעלן אין וואַסער. Осесимметричный скос 4 мм (AX1), имеющий наибольшую длину скоса, достиг статистически значимого наивш פּ <0,017\), טאַבלאַץ 2) מיט די נוצן פון אַקסע 2-3. אַקסיסימעטריק בעוואַל 4 מם (AX1), מיט די לאָנגעסט בעוואַל לענג, אַטשיווד אַ סטאַטיסטיש באַטייטיק גרעסערע דיווייישאַן אין לופט (\(פּ <0.017\), טיש 2) קאַמפּערד מיט אנדערע אַקסיממעטריק נעעדלעס (AX2-3).אָבער באַטייַטיק דיפעראַנסיז זענען נישט באמערקט ווען פּלייסינג די נאָדל אין וואַסער.与其他轴对称针(AX2-3) 相比，具有最长斜角长度的轴对称4 mm 斜角(AX1) 在縰纰着的最高偏转(\(פּ <0.017\)，表2)，但当将针头放入水中时，没有观察到显着差异. קאַמפּערד מיט אנדערע אַקסיאַל סאַמעטריק נעעדלעס (AX2-3), עס האט די לאָנגעסט אַבליק ווינקל פון 4 מם אַקסאַלי סאַמעטריקאַל (AX1) אין די לופט, און עס האט אַטשיווד סטאַטיסטיש באַטייטיק מאַקסימום דעפלעקטיאָן (\(p <0.017\), טיש 2) אבער ווען די נאָדל איז געווען געשטעלט אין וואַסער, קיין באַטייַטיק חילוק איז באמערקט. Осесимметричный скос 4 мм (AX1) с наибольшей длиной скоса обеспечивает статистически значимое максимальноз равнению с другими осесимметричными иглами (AX2-3) (\(פּ <0,017\), טאַבלעץ 2), און קיין סטראָנגעסט ראַקאַץ. די אַקסיממעטריק שיפּוע מיט די לאָנגעסט שיפּוע לענג פון 4 מם (אַקס 1) צוגעשטעלט אַ סטאַטיסטיש באַטייטיק מאַקסימום דיווייישאַן אין לופט קאַמפּערד מיט די אנדערע אַקסיממעטריק סלאָפּעס (אַקסיסמעטריק סלאָפּעס (אַקס 2-3) (\(פּ <0.017\), טיש 2), אָבער עס איז קיין באַטייַטיק חילוק.איז באמערקט ווען די נאָדל איז געשטעלט אין וואַסער.אזוי, אַ מער בעוואַל לענג האט קיין קלאָר ווי דער טאָג אַדוואַנטידזשיז אין טערמינען פון שפּיץ שפּיץ דעפלעקטיאָן.גענומען אין חשבון, עס קומט אויס אַז די שיפּוע געאָמעטריע, וואָס איז ינוועסטאַד אין דעם לערנען, האט אַ גרעסערע השפּעה אויף די אַמפּליטוד דעפלעקטיאָן ווי די שיפּוע לענג.דאָס קען זיין שייַכות צו בענדינג סטיפנאַס, למשל, דיפּענדינג אויף די מאַטעריאַל וואָס איז בענט און די קוילעלדיק גרעב פון די קאַנסטראַקשאַן נאָדל.
אין יקספּערמענאַל שטודיום, די מאַגנאַטוד פון די שפיגלט פלעקסוראַל כוואַליע איז אַפעקטאַד דורך די גרענעץ טנאָים פון די שפּיץ.ווען די נאָדל שפּיץ איז געווען ינסערטאַד אין וואַסער און דזשעלאַטאַן, \(\טעקסט {PTE}_{2}\) אַוורידזשד \(\אַפּפּראָקס\) 95% און \(\text {PTE}_{2}\) אַוורידזשד די וואַלועס זענען 73% און 77% (\text {PTE}_{1}\) און \(\text {PTE}_{3}\), ריספּעקטיוולי (פיגורע 11).דאָס ינדיקייץ אַז די מאַקסימום אַריבערפירן פון אַקוסטיש ענערגיע צו די קאַסטינג מיטל (למשל וואַסער אָדער דזשעלאַטאַן) אַקערז ביי \(פ_2\).ענלעכע נאַטור איז באמערקט אין אַ פריערדיקן לערנען מיט סימפּלער מיטל סטראַקטשערז ביי פריקוואַנסיז פון 41-43 כז, ווו די מחברים דעמאַנסטרייטיד די וואָולטידזש אָפּשפּיגלונג קאָואַפישאַנט פֿאַרבונדן מיט די מעטשאַניקאַל מאָדולע פון ​​די ינטערקאַלייטיד מיטל.די דורכדרונג טיף 32 און די מעטשאַניקאַל פּראָפּערטיעס פון די געוועב צושטעלן אַ מעטשאַניקאַל מאַסע אויף די נאָדל און זענען דעריבער דערוואַרט צו השפּעה אויף די רעזאַנאַנט נאַטור פון די UZeFNAB.דעריבער, רעזאַנאַנס טראַקינג אַלגערידאַמז אַזאַ ווי 17, 18, 33 קענען זיין געוויינט צו אַפּטאַמייז די מאַכט פון די געזונט איבערגעגעבן דורך די סטילוס.
בייגן ווייוולענגט מאָדעלינג (פיגורע 7) ווייזט אַז אַקסיסימעטריק האט העכער סטראַקטשעראַל סטיפנאַס (ד"ה העכער בענדינג סטיפנאַס) בייַ די שפּיץ ווי לאַנסעט און אַסיממעטריק בעוואַל.דערייווד פון (1) און ניצן די באקאנט גיכקייַט-אָפטקייַט שייכות, מיר אָפּשאַצן די בענדינג סטיפנאַס פון די לאַנסעט, אַסיממעטריק און אַקסיסימעטריק עצות ווי סלאָפּעס \(\בעערעך) 200, 20 און 1500 מפּאַ, ריספּעקטיוולי.דאָס קאָראַספּאַנדז צו (\לאַמבדאַ _י\) 5.3, 1.7 און 14.2 מם ביי 29.75 כז, ריספּעקטיוולי (פיגורע 7 אַ-C).קאָנסידערינג די קליניש זיכערקייַט פון די USeFNAB פּראָצעדור, די השפּעה פון דזשיאַמאַטרי אויף די סטיפנאַס פון די בעוואַל פּלאַן דאַרף זיין עוואַלואַטעד34.
די לערנען פון די פּאַראַמעטערס פון די בעוואַל און די לענג פון די רער (Fig. 9) געוויזן אַז די אָפּטימאַל TL קייט פֿאַר די אַסיממעטריק (1.8 מם) איז העכער ווי פֿאַר די אַקסיממעטריק בעוואַל (1.3 מם).אין דערצו, די מאָביליטי פּלאַטאָ ריינדזשאַז פון 4 צו 4.5 מם און פון 6 צו 7 מם פֿאַר אַסיממעטריק און אַקסיממעטריק טילט, ריספּעקטיוולי (Fig. 9 אַ, ב).די פּראַקטיש שייכות פון דעם דערגייונג איז אויסגעדריקט אין מאַנופאַקטורינג טאָלעראַנץ, למשל, אַ נידעריקער קייט פון אָפּטימאַל TL קען מיינען אַ נויט פֿאַר העכער לענג אַקיעראַסי.אין דער זעלביקער צייַט, די טראָגן פּלאַטפאָרמע גיט אַ גרעסערע טאָלעראַנץ פֿאַר די ברירה פון שיפּוע לענג אין אַ געגעבן אָפטקייַט אָן באטייטיק אַפעקטינג די טראָגן.
דער לערנען כולל די פאלגענדע לימיטיישאַנז.דירעקט מעזשערמאַנט פון נאָדל דעפלעקטיאָן ניצן ברעג דיטעקשאַן און הויך-גיכקייַט ימידזשינג (פיגורע 12) מיטל אַז מיר זענען לימיטעד צו אָפּטיש טראַנספּעראַנט מידיאַ אַזאַ ווי לופט און וואַסער.מיר וואָלט אויך ווי צו פונט אויס אַז מיר האָבן נישט נוצן יקספּעראַמאַנץ צו פּרובירן די סימיאַלייטיד אַריבערפירן מאָביליטי און וויצע ווערסאַ, אָבער געוויינט FEM שטודיום צו באַשליסן די אָפּטימאַל לענג פון די מאַניאַפאַקטשערד נאָדל.פֿון די פונט פון מיינונג פון פּראַקטיש לימיטיישאַנז, די לענג פון די לאַנסעט פון שפּיץ צו אַרבל איז 0.4 סענטימעטער מער ווי אנדערע נעעדלעס (AX1-3), זען פיגורע.3ב.דאָס קען האָבן אַפעקטאַד די מאָדאַל ענטפער פון די אַקיקולאַר סטרוקטור.אין אַדישאַן, די פאָרעם און באַנד פון וואַוועגייד פירן סאַדער (זען פיגורע 3) קענען ווירקן די מעטשאַניקאַל ימפּידאַנס פון די שטיפט פּלאַן, ריזאַלטינג אין ערראָרס אין מעטשאַניקאַל ימפּידאַנס און בענדינג נאַטור.
צום סוף, מיר האָבן יקספּערמענאַלי דעמאַנסטרייטיד אַז די בעוואַל דזשיאַמאַטרי אַפעקץ די סומע פון ​​​​דעפלעקטיאָן אין USeFNAB.אין סיטואַטיאָנס ווו אַ העכער דעפלעקטיאָן אַמפּליטוד קענען האָבן אַ positive ווירקונג אויף די ווירקונג פון די נאָדל אויף די געוועב, למשל, קאַטינג עפעקטיווקייַט נאָך פּאַנגקטשער, אַ קאַנווענשאַנאַל לאַנסעט קענען זיין רעקאַמענדיד פֿאַר USeFNAB, ווייַל עס גיט די גרעסטע דעפלעקטיאָן אַמפּליטוד און האַלטן גענוג רידזשידאַטי. אין די שפּיץ פון די פּלאַן.אין אַדישאַן, אַ פריש לערנען האט געוויזן אַז גרעסער שפּיץ דעפלעקטיאָן קענען פאַרבעסערן בייאַלאַדזשיקאַל יפעקץ אַזאַ ווי קאַוויטאַטיאָן, וואָס קען העלפֿן אַנטוויקלען אַפּלאַקיישאַנז פֿאַר מינימאַל ינווייסיוו כירורגיש ינטערווענטשאַנז.געגעבן אַז ינקריסינג גאַנץ אַקוסטיש מאַכט איז געוויזן צו פאַרגרעסערן ביאָפּסי טראָגן פון USeFNAB13, ווייַטער קוואַנטיטאַטיווע שטודיום פון מוסטער טראָגן און קוואַליטעט זענען דארף צו אַססעסס די דיטיילד קליניש נוץ פון די געלערנט נאָדל דזשיאַמאַטרי.
פראַבלע, WJ פיין נאָדל אַספּיראַטיאָן ביאָפּסי: אַ רעצענזיע.הומף.קראַנק.14:9-28.https://doi.org/10.1016/s0046-8177(83)80042-2 (1983).