[发明专利]动态声压检测装置、动态声压检测方法

说明书

本发明提供一种动态声压检测装置、动态声压检测方法，属于超高声压检测技术领域，其可解决现有的声压测量方法量程有限的问题，弥补GPa量级高声压测量方法的空白。本发明的动态声压检测装置，包括：荧光材料，其能够在激发激光的照射下发出荧光，荧光材料的发射光谱特征谱线位置与其所处环境的声压相关；激光源，用于向荧光材料照射激发激光，以激发荧光材料发出荧光；荧光检测单元，用于将荧光材料发出的荧光转换为电信号，且荧光检测单元的检测时间小于荧光材料所处环境的声压信号周期；处理单元，根据电信号确定荧光光谱特征谱线位置，依照预存的荧光材料的发射光谱特征谱线位置与声压的对应关系确定荧光材料所处环境的声压。

技术领域

本发明属于超高声压检测技术领域，具体涉及一种动态声压检测装置、动态声压检测方法。

背景技术

超声波聚焦技术广泛应用于超声治疗，医学成像，超声处理，超声检测(探伤、测厚、多普勒测距)等领域，其中超声治疗、超声处理领域对超声波的能量要求较高，提高聚焦区域内的声压有助于提高超声治疗效率，拓展超声处理的能力范围。

面对超声聚焦产生高声压的研究需求，对高声压的测量需求也随之产生。而目前常用的声压测量仪器有压电水听器，PVDF膜式水听器，光强型光纤水听器，这些仪器仅能适用于较低声压水平，无法对较高量级的声压(例如GPa级别)进行测量。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种能够突破现有技术中声压检测的范围的动态声压检测装置。

解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种解决本发明技术问题所采用的技术方案是一种动态声压检测装置，包括荧光材料，其能够在激发激光的照射下发出荧光，所述荧光材料的发射光谱特征谱线位置与其所处环境的声压相关；

激光源，用于向所述荧光材料照射激发激光，以激发所述荧光材料发出荧光；

荧光检测单元，用于将所述荧光材料发出的荧光转换为电信号，且所述荧光检测单元的检测时间小于所述荧光材料所处环境的声压信号周期；

处理单元，根据所述电信号确定所述荧光材料的荧光光谱特征谱线位置，依照预存的所述荧光材料的发射光谱特征谱线位置与声压的对应关系确定所述荧光材料所处环境的声压。

优选的，所述荧光检测单元包括：

分光模块，用于收集所述荧光材料发出的荧光，对所述荧光进行分光；

光电检测模块，用于将分光后的各波段的荧光转换为电信号，所述光电检测模块的最短曝光时间小于所述荧光材料所处环境的声压信号周期。

优选的，所述光电检测模块为光电耦合器件。

优选的，所述动态声压检测装置还包括：

媒质容器，用于容纳超声换能器和传声媒质，超声换能器的焦域位于在所述媒质容器内；

固定单元，用于将超声换能器固定于所述媒质容器中。

优选的，所述动态声压检测装置还包括：

样品容器，其能设于所述媒质容器内超声换能器的焦域处，所述样品容器用于容纳所述荧光材料和传声媒质，且所述样品容器的容器壁包括允许激发激光射入样品容器内的第一透光部、允许荧光射出样品容器外的第二透光部和允许超声波传输的透声部。

进一步优选的，所述样品容器的容器壁的材料包括聚四氟乙烯。

进一步优选的，所述样品容器的容器壁的厚度范围为0.1mm-0.2mm。

进一步优选的，所述动态声压检测装置还包括：

移动单元，用于将所述样品容器移动至超声换能器的焦域处。

优选的，所述荧光材料包括红宝石微粉。