La conjugación de fase acústica es un conjunto de técnicas destinadas a realizar la conjugación de fase en ondas acústicas . [1]
Técnicas
La conjugación de la fase acústica puede aparecer en un sólido cuando la velocidad del sonido es modulada por un campo electromagnético. La generación de la onda conjugada se puede ver como la desintegración de un fotón en dos fonones, como se ve en el diagrama. Los dos fonones tienen vectores de onda opuestos k y -k (se propagarán en direcciones opuestas) y una frecuencia dos veces menor que la del fotón. [1]
Las técnicas de bombeo paramétrico se pueden realizar en varios medios: [1]
- En los cristales piezoeléctricos, un efecto piezoeléctrico no lineal producirá una modulación de fracciones de un porcentaje.
- En los cristales magnéticos, se puede alcanzar una modulación de docenas de por ciento a través del acoplamiento magnetoacústico, que puede mejorarse combinando los efectos de transición de reorientación de giro y magnetostricción o utilizando la resonancia magnetoacústica. Se puede obtener una amplificación "supercrítica" o "gigante", de hasta 80 dB, más allá del umbral de inestabilidad de los fonones en medios magnetoacústicos.
- En semiconductores, la interacción paramétrica entre fonones y plasmón puede generarse mediante un campo eléctrico alternativo o una bomba óptica modulada.
Aplicaciones
La autocompensación de la distorsión de fase y las propiedades de autoenfoque de la onda conjugada se utilizan en técnicas de prueba no destructivas. En la terapia médica, se pueden combinar con amplificación gigante para la destrucción de tumores, como la terapia de litotricia e hipertermia . [1]
La formación de imágenes acústicas se puede mejorar aplicando una conjugación de fase selectiva en algunos armónicos de la onda incidente. Esto estrecha la distribución focal de esos armónicos y reduce los lóbulos laterales y el ruido de reverberación, aumentando así la resolución de la imagen. [2]
La conjugación de fase acústica selectiva se puede utilizar para detectar objetos isoecogénicos cuyos parámetros no lineales difieren de los del medio. Las propiedades acústicas lineales de tales objetos son cercanas a las del medio, lo que los hace invisibles con las técnicas tradicionales de ecografía. [3]
Otro campo de aplicación es la velocimetría ultrasónica no lineal , un orden de magnitud más precisa que con el efecto Doppler habitual . [2] Los velocímetros conjugados de fase han demostrado medir correctamente la velocidad de flujo en el caso de flujos laminares en tubos, flujos de vórtice bajo discos giratorios y chorros sumergidos en agua. [3]
Referencias
- ^ a b c d A. P. Brysev et al., Conjugación en fase de onda de haces ultrasónicos , Physics-Uspekhi (1998)
- ^ a b V. L. Preobrazhensky, Ondas conjugadas de fase paramétrica: aplicación en diagnóstico e imágenes acústicas no lineales , Physics-Uspekhi (2006) , IEMN
- ^ a b V. L. Preobrazhensky et al., Imágenes acústicas no lineales de objetos y flujos isoecogénicos mediante la conjugación de fase de onda ultrasónica , Acta Acustica (2009) , IEMN