Aigtek高壓功率放大器在生物和超聲領(lǐng)域中的作用和實(shí)驗

發(fā)布時(shí)間:2025-6-4 18:00    發(fā)布者:aigtek01
關(guān)鍵詞: 高壓功率放大器
  高壓功率放大器在生物和超聲領(lǐng)域中具有重要作用,以下分別說(shuō)明其在兩個(gè)領(lǐng)域中的作用和實(shí)驗:
  生物領(lǐng)域
  作用:高壓功率放大器用于將低功率的信號放大成高功率的超聲波,從而實(shí)現對生物組織的深入研究和測試。超聲波具有無(wú)創(chuàng )、無(wú)痛、無(wú)輻射等優(yōu)點(diǎn),在生物醫學(xué)領(lǐng)域的應用廣泛,包括超聲成像、超聲治療、超聲介導的基因和藥物傳遞等。高壓功率放大器能夠提供超聲波所需的高功率信號,驅動(dòng)超聲換能器產(chǎn)生超聲波,進(jìn)而作用于生物組織,產(chǎn)生各種物理和化學(xué)效應,如聲壓、聲流、熱效應等,研究人員通過(guò)對這些效應的測量和分析,了解生物組織的物理特性和化學(xué)組成。
  實(shí)驗一、ATA-4315高壓功率放大器在生物電刺激技術(shù)研究中的應用
  實(shí)驗原理:生物電刺激是一種通過(guò)外部電信號刺激生物體,引發(fā)其內部的電生理反應和生物學(xué)反應的技術(shù)。主要體現在生物體的神經(jīng)系統和肌肉系統,當外部電信號施加到生物體上時(shí),可以改變神經(jīng)細胞的電位差,從而激活或抑制神經(jīng)元的活動(dòng);在肌肉系統中,外部電流的刺激可以引發(fā)肌肉收縮或放松。以達到治療、康復或促進(jìn)健康的目的。

圖:ATA-4315高壓功率放大器在生物電刺激技術(shù)研究中實(shí)驗框圖

圖:ATA-4315高壓功率放大器在生物電刺激技術(shù)研究中實(shí)驗實(shí)拍圖
  信號發(fā)生器為ATA-4315高壓功率放大器提供信號,功放連接電極片,本次實(shí)驗中選取有心律失常的小鼠作為被測物,將電極片放置在小鼠的心臟位置,刺激信號為脈沖波,頻率1-160Hz,脈寬為2-500us,幅值從零逐漸遞增,通過(guò)小鼠電刺激過(guò)程中的各種生理反應和心電圖數據進(jìn)行分析。電刺激過(guò)程中隨著(zhù)頻率的增加,肌肉收縮和神經(jīng)傳導的速度加快,而電信號幅值越大,其肌肉收縮和神經(jīng)傳導的程度越大,脈寬則對應電刺激的持續時(shí)間。根據不斷的實(shí)驗,選取頻率100Hz,脈寬500us,幅值15Vpp對小鼠進(jìn)行電刺激治療,通過(guò)心電圖觀(guān)測到小鼠的心律失常有所緩解。
  超聲領(lǐng)域
  作用:在超聲領(lǐng)域,高壓功率放大器主要用于驅動(dòng)超聲換能器、壓電陶瓷等元件,產(chǎn)生高強度的超聲波,實(shí)現超聲加工、超聲成像、超聲聚焦等功能。超聲波的產(chǎn)生需要足夠的功率驅動(dòng),高壓功率放大器能夠提供所需的高電壓和大電流,使超聲換能器等元件產(chǎn)生機械振動(dòng),進(jìn)而產(chǎn)生超聲波。此外,通過(guò)調節高壓功率放大器的輸出信號參數,還可以控制超聲波的頻率、振幅和相位等特性,以滿(mǎn)足不同超聲應用的需求。
  實(shí)驗二、ATA-4315高壓功率放大器在聚焦聲場(chǎng)誘導虛擬光波導中的應用

  圖:ATA-4315高壓功率放大器在聚焦聲場(chǎng)誘導虛擬光波導中的應用實(shí)驗實(shí)拍圖
  實(shí)驗中先確定超聲換能器的最佳工作頻段,將換能器表面涂抹超聲凝聚并將全息板置于換能器表面,其中全息板用于調控超聲波的幅值和相位以產(chǎn)生聚焦聲場(chǎng)。將瓊脂仿體固定在聲場(chǎng)聚焦的位置,波長(cháng)為660nm的連續激光經(jīng)光學(xué)器件準直后,由下方進(jìn)入換能器和全息板,光束進(jìn)入瓊脂仿體,經(jīng)聚焦聲場(chǎng)調制后,使用CMOS相機對組織中的光學(xué)模式橫截面進(jìn)行成像。通過(guò)調節輸入電信號的電壓值,可以獲得不同超聲壓力模式下的相關(guān)圖像。
  高壓功率放大器推薦:

圖:ATA-4000系列高壓功率放大器指標參數
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