00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IF - INSTITUTO DE FÍSICA Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IF
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/9638
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Campo DCValorIdioma
dc.contributor.advisor1Andrade, José Henrique Araújo Lopes de-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8769055741372512pt_BR
dc.contributor.advisor-co1Leão Neto, José Pereira-
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7630576321955496pt_BR
dc.contributor.referee1Silva, Glauber José Ferreira Tomaz da-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8964946246608547pt_BR
dc.contributor.referee2Pavan, Theo Zeferino-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/3593197075532072pt_BR
dc.creatorCardoso, Gutemberg da Silva-
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/8683633514127890pt_BR
dc.date.accessioned2022-09-06T20:23:50Z-
dc.date.available2022-05-16-
dc.date.available2022-09-06T20:23:50Z-
dc.date.issued2022-02-25-
dc.identifier.citationCARDOSO, Gutemberg da Silva. Estudo paramétrico das propriedades mecânicas de lentes acústicas do tipo core-shell para geração de feixes superfocalizados. 2022. 91f. Dissertação (Mestrado em Física) – Instituto de Física, Programa de Pós-Graduação Física, Universidade Federal de Alagoas, 2022.pt_BR
dc.identifier.urihttp://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/9638-
dc.description.abstractUltrasound is a safe, non-invasive, and cost-effective clinical imaging modality widely used in medical diagnostics and non-destructive testing. However, despite all current advances, due to its classical nature, the lateral resolution of ultrasound imaging systems is limited to one wavelength of the incident beam. This limitation is known as the diffraction limit. Superfocused beams generated by sphere-shaped lenses have attracted attention due to their simplicity and effectiveness in producing high resolution images and in the task of overcoming the diffraction limit. These beams are generated on the shadow side of the lens after scattering an incidente ultrasound field. Due to the dependence of these beams on the mechanical parameters of the lens, a detailed study of the lens properties is necessary to optimize high resolution imaging systems and applications. Thus, the present dissertation aims at the parametric study of the mechanical properties of core-shell acoustic lenses through numerical simulations. To carry out this study, we used the Finite Element Method (FEM) through the commercial software COMSOL Multiphysics. All simulations were performed with the lens submerged in an ideal fluid and irradiated by a plane wave with a frequency of 1MHz and wavelength λ = 1.49 mm, where we varied the mechanical properties and dimensions of the lens core-shell. Our simulations used the modules Pressure Acoustics, Frequency Domain and Solid Mechanics, where the characteristic parameters of the generated superfocused beams were then calculated. Our results showed that the parameters of beams generated with a Rexolite shell and fluid cores are more sensitive compared to metallic cores, so that the former have greater versatility in terms of applications in high resolution systems. By varying the core radius and the shell thickness, we obtained expressive variations in the parameters of the beams. This study can be a useful tool for designing new single-element transducers for applications in high-resolution imaging systems.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Alagoaspt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Físicapt_BR
dc.publisher.initialsUFALpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectFeixes superfocalizadospt_BR
dc.subjectCOMSOL Multiphysics (Software)pt_BR
dc.subjectLentes acústicaspt_BR
dc.subjectMétodo dos elementos finitospt_BR
dc.subjectSuperfocused beamspt_BR
dc.subjectCOMSOL Multiphysicspt_BR
dc.subjectAcoustic lensespt_BR
dc.subjectFinite elemento methodpt_BR
dc.subjectParametric studypt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICApt_BR
dc.titleEstudo paramétrico das propriedades mecânicas de lentes acústicas do tipo core-shell para geração de feixes superfocalizadospt_BR
dc.title.alternativeParametric study of the mechanical properties of core-shell type acoustic lenses for superfocused beams generationpt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.description.resumoO ultrassom é uma modalidade de imagem clínica segura, não invasiva e econômica amplamente utilizada em diagnóstico médico e ensaios não-destrutivos. Porém, apesar de todos os avanços atuais, devido a sua natureza clássica, a resolução lateral de sistemas de imagem por ultrassom é limitada a um comprimento de onda do feixe incidente. Essa limitação é conhecida como limite de difração. Feixes superfocalizados gerados por lentes em forma de esfera têm chamado a atenção devido à sua simplicidade e eficácia na produção de imagens de alta resolução e na tarefa de vencer o limite de difração. Esses feixes são gerados no lado de sombra da lente após o espalhamento de um campo de ultrassom incidente. Devido à dependência desses feixes com os parâmetros mecãnicos das lentes, um estudo detalhado das propriedades da lente é necessário para otimizar os sistemas e aplicações em imageamento de alta resolução. Assim, a presente dissertação visa o estudo paramétrico das propriedades mecânicas de lentes acústicas do tipo core-shell por meio de simulações numéricas. Para a realização de tal estudo, utilizamos o Método de Elementos Finitos (MEF) por meio do software comercial COMSOL Multiphysics. Todas as simulações foram realizadas com a lente submersa em um fluido ideal e irradiada por uma onda plana com frequência de 1MHz e comprimento de onda λ = 1,49 mm, onde variamos as propriedades mecânicas e as dimensões da lente core-shell. Nossas simulações utilizaram os módulos Pressure Acoustics, Frequency Domain e Solid Mechanics, onde em seguida foram calculados os parâmetros característicos dos feixes superfocalizados gerados. Nossos resultados mostraram que os parâmetros de feixes gerados com uma casca de Rexolite e núcleos de fluidos são mais sensíveis em comparação com núcleos metálicos, de forma que os primeiros possuem maior versatilidade em termos de aplicações em sistemas de alta resolução. Variando o raio do núcleo e a espessura da casca obtivemos variações expressivas dos parâmetros dos feixes. Este estudo pode ser uma ferramenta útil para projetar novos transdutores de elemento único para aplicações em sistemas de imagem de alta resolução.pt_BR
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