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| 基于COMSOL平台的超声CT声场仿真 摘要:在科学迅速发展的当今世界，医学图像领域也在发生着翻天覆地的变革，利用计算机辅助进行断层成象技术(Computerized tomography,CT)就是医学图象技犬中宜要的一个分支，超声CT的应用很广泛，工业上，医学上，材料上都有它的足迹，虽然超声CT技术给人类带来了很大的帮助，但也有不足之处。现在在医学上最广泛用的是X-CT长时间用对人体造成危害，用超声CT不会对人体有坏处。因为超声CT用超声波。当超声遇到不同和组织的形态或病变做出判断、距离、大小和形状的物体时，会返回不同的回波，使用超声波可以穿透不透光的物体，获得其内医学超声部结构特性，并建立物体可见图像回来的波而显示出人体组织。虽然现在超声CT的应用越来越广泛，但是大多数超声CT的通用性、可视化和开放性都比较差，存在其他缺点。得益于计算机信息技术的快速进步，利用超声CT进行测试的研发受到了越来越多的关注。本课题结合了瑞典的一个公司开发的COMSOL软件开发平台，在这个软件上可以仿真超声CT，该软件来控制场合、显示和保存工作。并且该方式具有无污染、成本低以及可以按照用户需要更改程序的功能等优点，可以被广泛应用。 本文论述了超声CT的基本内容、超声CT的分类以及缺陷的定位、定性和定量。对超声CT仿真需要的知识，超声场和超声波在传播过程中的衰减作出简单介绍，并对仿真软件其代表性软件COMSOL作出简单介绍，为基于COMSOL的超声波采集系统奠定理论基础。 关键词：超声CT， 目录 1绪论 1 1.1研究背景及意义 1 1.2超声CT技术的研究现状 3 1.2.1超声CT技术介绍 3 1.2.2国外研究现状 4 1.2.3国内研究现状 4 1.3发展趋势 5 1.4本文的研究工作及结构安排 5 1.4.1本文的研究工作 5 1.4.2本文结构安排 6 2．超声CT的技术原理以及仿真方法 8 2.1反射式超声层析成像（URCT) 8 2.2超声透射CT成像 9 2.3仿真软件介绍 9 2.3.1COMSOL软件 9 2.４本章小结 11 3理论仿真 12 3.1瑞利积分 12 3.2COMSOL仿真系统的构建 13 3.3仿真步骤 14 4超声CT声场 15 4.1线性阵列声场 15 4.1.1矩形片声场 15 4.1.2 64元矩形声场 17 4.1.3 64元矩形相控后声场 21 4.2单个弧形阵列声场 27 4.2.1 单个弧形阵元声场 27 4.2.2 32个元弧形阵列声场 31 4.2.3 32元弧形阵列相控后声场 34 5总结和展望 37 参考文献 38 |
