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초음파 영상 품질의 향상을 위해 트랜스듀서의 구동전압을 높이게 되면 트랜스듀서에서 열이 발생하여 환자의 피부 화상 및 트랜스듀서의 성능 저하를 초래할 수 있다. 따라서, 이렇게 온도가 상승하지 않도록 트랜스듀서 내의 열을 효율적으로 분산할 수 있는 방안에 대해 연구하였다. 이때 열 분산 해석 대상으로 중심주파수가 3 MHz이고 32채널을 가진 위상배열 트랜스듀서를 선정하였다. 먼저 트랜스듀서의 동작에 따른 발열 구조를 이론적으로 분석하였고, 그 결과로서 재료의 감쇠와 음압의 크기가 발열에 영향을 미치는 것을 확인하였다. 나아가 유한요소 해석을 통해 트랜스듀서 구성소자의 물성이 열 분산에 미치는 영향을 분석하였다. 분석된 결과를 바탕으로 트랜스듀서 내 열이 잘 분산되기 위한 구성소자의 열물성을 정하였다. 도출된 열 물성을 유한요소 해석 모델에 적용한 결과 환자와 접촉되는 부분인 음향렌즈의 최고온도가 원래 값의 51 %로 저하되었다.
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W. L. Nyborg / 1981 / Heat generation by ultrasound in a relaxing medium / J. Acoust. Soc. Am 70:310~312
T. L. Szabo / 1994 / Time domain wave equations for lossy media obeying a frequency power law / J. Acoust. Soc. Am 96:491~500
D. J. Powell. / 1998 / Dielectric and mechanical absorption mechanisms for time and frequency domain transducer modeling / in Proc. IEEE Ultrason. Symp. :1019~1027
K. L. Gentry. / 2004 / Finite element analysis of temperature rise from an integrated 3-D intracardiac echo and ultrasound ablation transducer / in Proc. IEEE Ultrason. Symp :122~125
S. Wang. / 2011 / Optimization of pulsed focused ultrasound exposures for hyperthermia applications / J. Acoust. Soc. Am 130:599~609
T. L. Szabo / 1994 / Time domain wave equations for lossy media obeying a frequency power law / J. Acoust. Soc. Am 96:491~500
D. J. Powell. / 1998 / Dielectric and mechanical absorption mechanisms for time and frequency domain transducer modeling / in Proc. IEEE Ultrason. Symp. :1019~1027
K. L. Gentry. / 2004 / Finite element analysis of temperature rise from an integrated 3-D intracardiac echo and ultrasound ablation transducer / in Proc. IEEE Ultrason. Symp :122~125
S. Wang. / 2011 / Optimization of pulsed focused ultrasound exposures for hyperthermia applications / J. Acoust. Soc. Am 130:599~609
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