Nonlinear power loss in the oscillations of coated and uncoated bubbles: Role of thermal, radiation and encapsulating shell damping at various excitation pressures
Notice bibliographique
Résumé
This study presents the fundamental equations governing the pressure dependent disipation mechanisms in the oscillations of coated bubbles. A simple generalized model (GM) for coated bubbles accounting for the effect of compressibility of the liquid is presented. The GM was then coupled with nonlinear ODEs that account for the thermal effects. Starting with mass and momentum conservation equations for a bubbly liquid and using the GM, nonlinear pressure dependent terms were derived for power dissipation due to thermal damping (Td), radiation damping (Rd) and dissipation due to the viscosity of liquid (Ld) and coating (Cd). The pressure dependence of the dissipation mechanisms of the coated bubble have been analyzed. The dissipated energies were solved for uncoated and coated 2–20 μm in bubbles over a frequency range of 0.25fr-2.5fr (fr is the bubble resonance) and for various acoustic pressures (1 kPa-300 kPa). Thermal effects were examined for air and C3F8 gas cores. In the case of air bubbles, as pressure increases, the linear thermal model looses accuracy and accurate modeling requires inclusion of the full thermal model. However, for coated C3F8 bubbles of diameter 1–8 μm, which are typically used in medical ultrasound, thermal effects maybe neglected even at higher pressures. For uncoated bubbles, when pressure increases, the contributions of Rd grow faster and become the dominant damping mechanism for pressure dependent resonance frequencies (e.g. fundamental and super harmonic resonances). For coated bubbles, Cd is the strongest damping mechanism. As pressure increases, Rd contributes more to damping compared to Ld and Td. For coated bubbles, the often neglected compressibility of the liquid has a strong effect on the oscillations and should be incorporated in models. We show that the scattering to damping ratio (STDR), a measure of the effectiveness of the bubble as contrast agent, is pressure dependent and can be maximized for specific frequency ranges and pressures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».