D.4.2. Génération d'ondes planes
Pour éviter une dispersion de la chaleur en dehors des
tissus à traiter, on génère des ondes planes. Les ondes
planes assurent une focalisation du faisceau ce qui permet d'éviter les
phénomènes de dispersion et donc d'avoir une lésion bien
profonde. L'ouverture angulaire couverte par 8 transducteurs adjacents est de
45°. La directivité de chaque transducteur est donc telle qu'au
maximum 8 éléments peuvent être utilisés de
façon à ce que le transducteur le plus éloigné
dépose de l'énergie le long de l'axe acoustique. Ainsi pour
réaliser une rotation électronique de la sonde, les transducteurs
sont excités par lot de 8 transducteurs adjacents avec la même loi
de phase. Pour générer une onde plane à partir de 8
transducteurs, il faut effectuer un retard d'excitation approprié
à chaque transducteur en prenant en compte la résolution du
générateur TTL qui est de 10 ns. Ainsi, pour créer une
onde plane à 1 mm en avant de la barrette les retards d'excitation
appliqués aux éléments 1 à 8 sont respectivement de
0, 100, 170, 200, 200, 170, 100 et 0 nanosecondes (figure 6).
Figure 6 : Principe de la création d'une
onde plane à partir d'une barrette cylindrique
D.5. Plateforme de tir des ultrasons ( figure 8)
Une plateforme de commande spécifique a
été conçue et mise au point de façon à
ajuster la phase et l'amplitude appliquées à chaque transducteur.
L'énergie électrique est fournie par 64 amplificateurs de
puissance AHF 855 (Adece, Artannes, France) qui mettent en forme
sinusoïdale les signaux TTL ( figures 7a et 7b ) délivrés
par un générateur de "patterns" (PG1050 Acute, Hsin Chuang City,
Taiwan) contenant 50 voies.
Le décalage entre chaque voie est ajustable avec une
résolution de 10 nanosecondes. Des cartes de sortie 64 voies
numériques/analogiques 0-10V permettent de régler le gain de
chaque amplificateur. Des cartes d'entrée 128 voies recueillent les
tensions analogiques directement proportionnelles aux puissances
électriques directes et réfléchies. Un ordinateur PC
pilote les cartes d'entrée et de sortie ainsi que le
générateur. Un programme de pilotage des cartes
développé sous Dynamic C et embarqué dans un
microprocesseur Rabbit 2000 permet de définir les valeurs des gains
à appliquer sur chacune des voies d'amplification, de recueillir et
d'analyser les valeurs des puissances électriques fournies durant chaque
exposition ultrasonore. Une augmentation significative de la puissance
électrique réfléchie est synonyme d'une anomalie pouvant
conduire à la détérioration des transducteurs. La
fréquence d'utilisation retenue est de 3.57 MHz, il s'agit du meilleur
compromis pour l'ensemble des transducteurs.
A l'origine ces amplificateurs fournissaient une puissance
incidente maximale de 5 Watts. Pour anticiper les pertes et pouvoir obtenir de
hautes intensités, on a effectué des modifications au niveau de
l'étage final des amplificateurs. On a rajouté 6 spires sur la
bobine secondaire. Ces modifications ont permis de porter la puissance
incidente de 5 Watts à 9 Watts pour une fréquence de 3.57 MHz.
Amplitude (Volts)
Figure 7b : Signal quasi-sinusoïdal
à 3.57 MHz
en sortie des amplificateurs de puissance
Amplitude (Volts)
-5,00E-
0
|
|
10
|
|
|
|
|
|
5
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-3,00E-
|
-1,00E-
5
|
1,00E-
|
3,00E-
|
5,0
|
|
7
|
07
|
07
|
07
|
07
|
0
|
|
|
10
|
|
|
|
Temps (Secondes)
0E-
7
-1
-2
3
2
0
1
-5,00E-
|
-4,00E-
|
-3,00E-
|
-2,00E-
|
-1,00E-
|
0,00E+
|
|
07
|
07
|
07
|
07
|
07
|
00
|
Temps (Secondes)
Figure 7a : Signal TTL à 3.57 MHz
à l'entrée
des amplificateurs de puissance
1 à 5 : Amplificateurs de puissance ( 8 voies x 5 )
6 : Unité centrale ( 1 Master, 2 slaves, convertisseurs
)
7 : Générateur de TTL ( PG acute )
8 : Câbles de connexion avec la sonde via un guide
d'onde
Figure 8 : Plateforme de tir des ultrasons
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