Под ультразвуковой кавитацией понимается процесс образования и активности пузырьков газа в некоторой среде под воздействием внешнего ультразвукового поля.
Явление ультразвуковой кавитации активно используется в различных промышленных и медицинских приложениях:
- в устройстве ультразвуковой ванны (для ультразвуковой очистки);
- в неинвазивной ультразвуковой хирургии (гистотрипсии);
- … и т.д.
Задачи LIMU
- Теоретическое и экспериментальное исследование кавитации внутри и на границе различных сред и биотканей
- Разработка методов количественного детектирования кавитационной активности в различных средах
Деятельность
- теория
- численное моделирование
- эксперимент
Контакты
Подробности
- в нашей лекции
- в нашей приглашенной лекции
- в статьях ниже
[1] Dynamic mode decomposition for transient cavitation bubbles imaging in pulsed high-intensity focused ultrasound therapy / M. Song, O. A. Sapozhnikov, V. A. Khokhlova, T. D. Khokhlova // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. — 2024. — Vol. 71, no. 5. — P. 596–606. DOI: 10.1101/2024.02.26.582222
[2] Inertial cavitation behaviors induced by nonlinear focused ultrasound pulses / C.R. Bawiec, P.B. Rosnitskiy, A.T. Peek, A.D. Maxwell, W. Kreider, G.R. ter Haar, O.A. Sapozhnikov, V.A. Khokhlova, T.D Khokhlova // C. R. Bawiec, P. B. Rosnitskiy, A. T. Peek et al. // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. — 2021. — Vol. 68, no. 9. — P. 2884–2895. DOI: 10.1109/TUFFC.2021.3073347
[3] Тепловые и кавитационные явления и поверхностная неустойчивость как механизмы взрывов капель в акустических фонтанах / Е.А. Анненкова, О.А. Сапожников // Известия Российской академии наук. Серия физическая. — 2019. — Т. 83, № 1. — С. 87–90. DOI: 10.1134/S0367676519010034
[4] Dependence of inertial cavitation induced by high intensity focused ultrasound on transducer F-number and nonlinear waveform distortion / T. Khokhlova, P. Rosnitskiy, C. Hunter et al. // Journal of the Acoustical Society of America. — 2018. — Vol. 144, no. 3. — P. 1160–1169. DOI: 10.1121/1.5052260
[5] Theoretical study of the cavitation mechanism of the twinkling artefact in the ultrasound imaging of kidney stones / A. I. Polyanskiy, O. A. Sapozhnikov // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. — 2018. — Vol. 82, no. 5. — P. 545–549. DOI: 10.3103/S1062873818050258
[6] A new active cavitation mapping technique for pulsed HIFU applications – bubble doppler / L. T, T. D. Khokhlova, O. A. Sapozhnikov et al. // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. — 2014. — Vol. 61, no. 10. — P. 1698–1708. DOI: 10.1109/TUFFC.2014.006502
[7] Cavitation clouds created by shock scattering from bubbles during histotripsy / A. D. Maxwell, T. Y. Wang, C. A. Cain et al. // Journal of the Acoustical Society of America. — 2011. — Vol. 130, no. 4. — P. 1888–1898. DOI: 10.1121/1.3625239
[8] A reduced-order, single bubble cavitation model with applications to therapeutic ultrasound / W. Kreider, L. A. Crum, M. R. Bailey, O. A. Sapozhnikov // Journal of the Acoustical Society of America. — 2011. — Vol. 130, no. 5 (Pt 2). — P. 3511–3530. DOI: 10.1121/1.3626158
[9] Effects of nonlinear propagation, cavitation, and boiling in lesion formation by high intensity focused ultrasound in a gel phantom / V. A. Khokhlova, M. R. Bailey, J. A. Reed et al. // Journal of the Acoustical Society of America. — 2006. — Vol. 119, no. 3. — P. 1834–1848. DOI: 10.1121/1.2161440
[10] Cavitation selectively reduces the negative-pressure phase of lithotripter shock pulses / Y. A. Pishchalnikov, O. A. Sapozhnikov, M. R. Bailey et al. // Acoustics research letters online : ARLO. — 2005. — Vol. 6, no. 4. — P. 280–286. DOI: 10.1121/1.2127115
[11] Cavitation detection during shock wave lithotripsy / M. R. Bailey, Y. A. Pishchalnikov, O. A. Sapozhnikov et al. // Ultrasound in Medicine and Biology. — 2005. — Vol. 31, no. 9. — P. 1245–1256. DOI: 10.1016/j.ultrasmedbio.2005.02.017
[12] Cavitation bubble cluster activity in the breakage of kidney stones by lithotripter shockwaves / Y. A. Pishchalnikov, O. A. Sapozhnikov, M. R. Bailey et al. // Journal of Endourology. — 2003. — Vol. 17, no. 7. — P. 435–446. DOI: 10.1089/089277903769013568
[13] Effect of overpressure and pulse repetition frequency on cavitation in shock wave lithotripsy / O. A. Sapozhnikov, V. A. Khokhlova, M. R. Bailey et al. // Journal of the Acoustical Society of America. — 2002. — Vol. 112, no. 3. — P. 1183–1195. DOI: 10.1121/1.1500754
[14] A dual passive cavitation detector for localized detection of lithotripsy-induced cavitation in vitro / R. O. Cleveland, O. A. Sapozhnikov, M. R. Bailey, L. A. Crum // Journal of the Acoustical Society of America. — 2000. — Vol. 107, no. 3. — P. 1745–1758. DOI: 10.1121/1.428572
Surface instability and thermal and cavitational phenomena as mechanisms of drop explosions in acoustic fountains / E.A. Annenkova, O.A. Sapozhnikov // Bulletin of the Russian Academy of Sciences: Physics. — 2019. — Vol. 83, no. 1. — P. 73–76. DOI: 10.1134/S0367676519010034