کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8130496 1523204 2016 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Retrieval of the equivalent acoustic constitutive parameters of an inhomogeneous fluid-like object by nonlinear full waveform inversion
ترجمه فارسی عنوان
بازیابی پارامترهای سازنده آکوستیک معادل یک جسم مایل غیرهمگونی با تغییر شکل موج غیرخطی
کلمات کلیدی
مشکل معکوس پارامترهای معادل، تصویربرداری بیومدیکال، شی ناهمگون، مخلوط کردن فرمول ها،
ترجمه چکیده
این مطالعه به مسئله مشخصه آکوستیک یک شی ناهمگن مانند یک عضو بافت نرم که حاوی یک کیست یا تومور است و اندازه و یا ترکیب آن به دلیل افزایش بیماری یا مثبت به دلیل افزایش پاسخ به درمان، تکامل یافته است. شیء باینری به اصطلاح "خراب"، که توسط موج شونده هواپیما گذرا بررسی می شود، لوله ای است که از یک گوشته مایع مشابه (یا فرض شده به عنوان چنین) (متوسط ​​1: 3 پارامترهای سازنده آکوستیک، یک پارامتر هندسی) اطراف یک هسته مایع منفرد مانند (یا به عنوان مثال) هسته (متوسط ​​2: سه پارامترهای سازنده صوتی، یک پارامتر هندسی)، غوطه ور در یک مایع همگن فضایی بی نهایت (محیط میزبان 0: دو پارامتر آکوستیک). واکنش کامل واکنش میدان آکوستیک پراکنده این شیء شامل بازیابی هفت پارامتر هفت (شش آکوستیک و یک هندسی) است، با فرض اینکه قبل از آن شعاع بیرونی لوله و پارامترهای صوتی میزبان را می دانیم. یک جایگزین برای این روش وقت گیر، خطرناک (به علت ماهیت ناخوشایند) این است که به حداقل رساندن اختلاف بین پاسخ کامل شکل موج شیء دودویی به یک موج شیبدار و پاسخ یک سیلندر همگن ( محیط با سه پارامتر آکوستیک، یک پارامتر هندسی) به یک موج یکسان هواپیما گذارده می شود، به طوری که بتوان پارامترهای (سه معادل) پارامترهای آکوستیک همجنس بازی را بازیابی کرد. بنابراین، اولین مسئله معکوس با یک جایگزین جایگزین می شود (همان مفروضات مربوط به شعاع بیرونی اشیاء، رسانه میزبان، تابش پروب و پیکربندی حسگر به عنوان اولین)، شامل بازیابی تنها سه (به جای شش) پارامترهای صوتی این روش به طور بالقوه مفید است اگر تغییر حداقل یکی از سه پارامتر معادل حساس به تغییر یک پارامتر کلیدی بدن غیرمجاز (معمولا ابعاد مشخصه یا موج امواج هسته) باشد و این تغییر را می توان در یک فرم جبری ساده (مانند یک فرمول مخلوط). نشان داده شده است که این وضعیت می تواند در صورتی رخ دهد که میانگین فرکانس پرتو پروب صوتی به اندازه کافی کم باشد. یک طرفه از این تحقیق کشف این است که پارامترهای سازنده معادل سیلندر همگن پراکنده هستند حتی زمانی که مواد جزء لوله پراکنده نیستند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه فیزیک و نجوم آکوستیک و فرا صوت
پیش نمایش مقاله
بازیابی پارامترهای سازنده آکوستیک معادل یک جسم مایل غیرهمگونی با تغییر شکل موج غیرخطی
چکیده انگلیسی
This study addresses the problem of the acoustic characterization of an inhomogeneous object such as a soft-tissue organ containing a cyst or tumor whose size and/or composition evolve either negatively due to increased disease or positively due to increased response to treatment. The so-called 'corrupted' binary object, probed by a transient, acoustic plane wave, is a tube composed of a homogenous fluid-like (or assumed as such) mantle (medium 1: three acoustic constitutive parameters, one geometric parameter) surrounding a homogeneous fluid-like (or assumed as such) core (medium 2: three acoustic constitutive parameters, one geometric parameter), immersed in a spatially-infinite, homogeneous fluid (host medium 0: two acoustic parameters). The complete inversion of the diffracted acoustic field response of this object involves the retrieval of seven (six acoustic and one geometric) parameters, assuming we know beforehand the outer radius of the tube and acoustic parameters of the host. An alternative to this time-consuming, hazardous (due to the ill-posed nature of the) procedure, is to minimize the discrepancy, between the full waveform response of the binary object to a transient plane wave and the response of a homogeneous cylinder (medium characterized by three acoustic parameters, one geometric parameter) to the same transient plane wave, so as to retrieve the (three so-called equivalent) acoustic parameters of the homogeneous object. Thus, the first inverse problem is replaced by a second one (same assumptions concerning the outer radius of the objects, the host medium, the probe radiation and the sensing configuration as the first one) involving the retrieval of only three (instead of six) acoustic parameters. This procedure is potentially useful if the variation of at least one of the three equivalent parameters is sensitive to the variation of a key parameter of the inhomogeneous body (usually the characteristic dimension or the wavespeed of the core) and this variation can be expressed in a simple algebraic form (such as by a mixing formula). It is shown that this situation can arise if the average frequency of the acoustic probe radiation is sufficiently low. A sidelight of this investigation is the discovery that the equivalent constitutive parameters of the homogeneous cylinder are dispersive even when the component materials of the tube are not dispersive.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ultrasonics - Volume 65, February 2016, Pages 353-369
نویسندگان
,