磁声信号检测用层状仿体制备装置及方法

1.本发明涉及医学功能成像技术领域，尤其涉及一种磁声信号检测用层状仿体制备装置及方法。


背景技术：

2.目前，磁声成像方法作为新型的生物组织电特性成像方法，可以克服传统电阻抗技术成像空间分辨率不高的缺点，已经成为医学功能成像领域一个新的研究热点。目前磁声成像正处于实验室研究阶段，许多理论问题尚未解决。其中，对于声源理论的验证研究是揭示声源机制的重要环节。而在声源理论验证实验中，对不同厚度仿体样本的声信号进行对比分析，是开展相关理论的分析和验证所需的重要研究手段。现有的磁声信号检测用层状仿体制备的制备方法通常是在液态金属冷却凝固后手工进行加工，制备得到的仿体样本厚度精度较低。


技术实现要素：

3.本发明提供了一种磁声信号检测用层状仿体制备装置及方法，以提高层状仿体的厚度的制备精度，为声源理论的验证提供精密实验结果。
4.第一方面，本发明实施例提供了一种磁声信号检测用层状仿体制备装置，包括：承载台、底座盒、导热平板和移动装置；
5.所述底座盒为顶部开口的中空盒体，所述底座盒包括底板和侧壁板；所述底座盒固定于所述承载台的上表面；
6.所述移动装置与所述导热平板固定连接；所述导热平板的下表面平行于所述承载台的上表面设置，且所述导热平板在所述承载台上的垂直投影与所述底座盒的开口在所述承载台上的垂直投影重合；所述移动装置用于带动所述导热平板上下平移，并记录所述导热平板的移动距离。
7.可选地，所述底座盒中还设置有：形状模具；所述形状模具用于限定待制备层状仿体的形状。
8.可选地，所述形状模具的高度小于所述待制备层状仿体的厚度；
9.所述磁声信号检测用层状仿体制备装置还包括：打磨工具。
10.可选地，所述形状模具的高度占据所述待制备层状仿体厚度的90％-97％。
11.可选地，所述移动装置包括支撑立柱、横梁、移动杆、锁止结构和测量结构；
12.所述支撑立柱的底部与所述承载台固定连接，所述横梁的一端与所述支撑立柱的顶部固定连接，所述锁止结构与所述横梁的另一端固定连接；所述锁止结构包括垂直于所述承载台的开口；所述移动杆穿过所述锁止结构的开口，与所述锁止结构活动连接；所述移动杆底部与所述导热平板固定连接；所述移动杆用于在所述锁止结构解锁时上下移动，带动所述导热平板上下移动；所述测量结构用于测量所述移动杆的移动距离。
13.可选地，所述磁声信号检测用层状仿体制备装置还包括：水平仪和至少两个可调
底座；
14.所述水平仪固定于所述承载台的上表面；所述可调底座固定于所述承载台的下表面。
15.可选地，所述底座盒的底板上设置有第一通孔；所述导热平板上设置有第二通孔；
16.所述磁声信号检测用层状仿体制备装置还包括：第一电极、第二电极和温度控制器；所述第一电极设置于所述第一通孔中，所述第二电极设置于所述第二通孔中；所述温度控制器分别与所述第一电极和所述第二电极连接。
17.可选地，所述磁声信号检测用层状仿体制备装置，还包括：电阻抗测量仪；所述电阻抗测量仪分别与所述第一电极和所述第二电极连接。
18.可选地，所述磁声信号检测用层状仿体制备装置还包括：第一开关和第二开关；
19.所述第一开关的固定端与所述第一电极连接，所述第一开关的第一选择端与所述温度控制器的第一端电连接，所述第一开关的第二选择端与所述电阻抗测量仪的第一端电连接；
20.所述第二开关的固定端与所述第二电极连接，所述第二开关的第一选择端与所述温度控制器的第二端电连接，所述第二开关的第二选择端与所述电阻抗测量仪的第二端电连接。
21.第二方面，本发明实施例还提供了一种磁声信号检测用层状仿体制备方法，其特征在于，采用本发明任意实施例所提供的磁声信号检测用层状仿体制备装置实现；
22.所述磁声信号检测用层状仿体制备方法包括：
23.控制所述移动装置带动所述导热平板移动至预设位置，使所述导热平板的下表面、所述底座盒的侧壁板的内表面和所述底座盒的底板的上表面围成的空腔作为层状仿体的制备空腔；
24.向所述制备空腔内注入液态金属；
25.待所述液态金属凝固，控制所述移动装置带动所述导热平板移出所述底座盒；
26.取出凝固后的液态金属，得到层状仿体。
27.本发明实施例提供的磁声信号检测用层状仿体制备装置中，设置有承载台、底座盒、导热平板和移动装置。本实施例通过导热平板与底座盒围成层状仿体的制备空腔，即，通过导热平板下表面与底座盒的底板上表面之间的垂直高度限定层状仿体的厚度，可以避免人眼对液态金属液面高度的判断误差。并且，本实施例通过具有移动距离测量功能的移动装置来控制导热平板在底座盒中的移动行程，可以实现对导热平板与底座盒的底板之间距离的精确调节，进一步保证制备的层状仿体厚度的准确性。因此，相比于现有技术，本发明实施例可以提高层状仿体的厚度的制备精度，为声源理论的验证提供精密实验结果。
28.应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
29.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
30.图1是本发明实施例提供的一种磁声信号检测用层状仿体制备装置的结构示意图；
31.图2是本发明实施例提供的另一种磁声信号检测用层状仿体制备装置的结构示意图；
32.图3是本发明实施例提供的又一种磁声信号检测用层状仿体制备装置的结构示意图；
33.图4是本发明实施例提供的一种磁声信号检测用层状仿体制备方法的流程示意图。
具体实施方式
34.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
35.需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
36.本发明实施例提供了一种磁声信号检测用层状仿体制备装置，可实现制备层状仿体时，对层状仿体厚度的精确可控。图1是本发明实施例提供的一种磁声信号检测用层状仿体制备装置的结构示意图。参见图1，该磁声信号检测用层状仿体制备装置包括：承载台10、底座盒20、导热平板30和移动装置40。图1中示例性地给出了直角坐标系作为本技术描述时的方向参考，以便描述装置中各部件的相对位置关系。其中，以承载台10为例，方向x为承载台10的长度方向；方向z为承载台10的厚度方向，即上下方向，也可以说是承载台10上表面的法线方向；垂直纸面的方向可以看做如图2立体结构中所示的方向y。
37.其中，底座盒20为顶部开口的中空盒体，底座盒20包括底板22和侧壁板21；底板22和侧壁板21构成凹字形底座盒20；底座盒20固定于承载台10的上表面。移动装置40与导热平板30固定连接；导热平板30的下表面平行于承载台10的上表面设置，且导热平板30在承载台10上的垂直投影与底座盒20的开口在承载台10上的垂直投影重合。也就是说，导热平板30位于底座盒20的正上方，且导热平板30的截面形状与底座盒20的开口的截面形状相同，以在导热平板30平移至底座盒20的开口中时，使导热平板和底座盒共同围成液态金属的容置腔。移动装置40用于带动导热平板30上下平移，并记录导热平板30的移动距离，以准确的将导热平板30移动至预设位置。预设位置可以理解为：导热平板30的下表面与底座盒20的底板22的上表面之间的垂直距离d1等于待制备层状仿体的厚度时，导热平板30所处的位置。导热平板30位于预设位置时，导热平板30的下表面、底座盒20的侧壁板21的内表面和底座盒20的底板22的上表面围成的空腔作为层状仿体的制备空腔211，用于注入液态金属。
38.示例性地，承载台10为厚度均匀的薄板，可由绝缘材料制作，承载台10可以是长方
体或圆柱体等，此处不做限定。底座盒20可以通过粘接方式或通过螺栓与承载台10固定连接，优选为通过螺栓固定，以实现底座盒20与承载台10的可拆卸连接。如图1所示，螺栓固定方式具体为：在底座盒20两侧固定连接固定块51，并通过螺栓52将固定块51与承载台10固定连接，这样设置可以在不破坏底座盒20的结构的基础上，将底座盒20与承载台固定。底座盒20的底板22和侧壁板21可以是分开制作后粘接在一起，也可以是一体成型的整体。此处是为了便于说明，将其标注为底板22和侧壁板21。示例性地，底座盒20开口的截面形状与待制备层状仿体的截面形状相匹配；或者，底座盒20开口的截面形状固定，通过设置形状模具来限定层状仿体的形状。底座盒20的侧壁板21底部或底板22上可开设通孔作为进液口，以便于液态金属的注入；当底板22上开设通孔时，需要在承载台10上开设与底板通孔相对应的通孔，使两通孔共同作为进液口。导电平板30可以是导热材料制备的厚度均匀的薄板，以提供压平液态金属平面，并在液态金属注满制备空腔211后，对液态金属进行良好均匀的散热，使液态金属快速均匀冷却至凝固状态。
39.示例性地，移动装置40可由研究人员手动控制，也可由控制器自动控制。移动装置可包括固定部件、活动部件和计量部件；固定部件可以与承载台固定连接，以使移动装置40和底座盒20在水平面上无相对位移。活动部件可以是伸缩杆或带锁止结构的连杆等。计量部件的示数代表活动部件的移动距离，即代表导热平板30的移动距离；计量部件可以是标尺或距离传感器等测距部件。
40.示例性地，使用该磁声信号检测用层状仿体制备装置制备层状仿体的过程包括：
41.1、控制移动装置40使导热平板30移动至参考位置，并记录此时导热平板30的第一移动距离。
42.其中，参考位置可以在制备前提前设定，每次制备都可采用相同的参考位置。设定参考位置的作用在于：由于本实施方式是通过导热平板30与底座盒20围成层状仿体的制备空腔，那么，导热平板30下表面与底板22上表面之间的垂直高度实际上限定着层状仿体的厚度。当参考位置固定时，参考位置与底板22上表面之间的垂直高度固定，从参考位置到预设位置之间的垂直距离也随之固定下来。由于移动装置40可以记录导热平板的移动距离，那么，只要停止移动时，导热平板30的移动距离与第一移动距离的差值等于参考位置到预设位置之间的垂直距离，就可以判定导热平板30已经移动到了预设位置。因此，本实施例相当于将层状仿体的厚度控制转换成了导热平板自参考位置之后的移动距离控制，可实现对层状仿体厚度的精确量化控制。
43.示例性地，参考位置可设置为底座盒20的底板22的顶部，这样，当导热平板30移动至与底座盒20的底板22相接触时，可以明确得知导热平板30已位于参考位置，从而避免对导热平板30是否到达参考位置的判断偏差对第一移动距离记录的准确性的影响。以及，在热平板30移动至与底座盒20的底板22相接触后，只能控制导热平板30向上移动，无需再考虑导热平板30离开参考位置后的移动方向。
44.2、根据待制备层状仿体的厚度确定预设位置，并根据预设位置和参考位置的高度差和第一移动距离，计算导热平板30应达到的第二移动距离。
45.其中，预设位置和参考位置的高度差等于第二移动距离与第一移动距离之间的行程差。由于本实施例根据行程差来判断导热平板30是否到位，导热平板30的初始位置和初始距离计数值均对判断结果无影响。
46.3、控制移动装置40，使导热平板30移动至移动装置40显示第二移动距离的位置后固定不动。
47.本步骤相当于将导热平板30移动至预设位置，形成制备空腔211。
48.4、向制备空腔211内住满液态金属。
49.其中，液态金属可以是纯度为99.999％的镓。
50.5、待液态金属凝固，控制移动装置40，使导热平板30移出底座盒20，然后取出凝固后的液态金属，得到层状仿体。
51.本发明实施例提供的磁声信号检测用层状仿体制备装置中，设置有承载台10、底座盒20、导热平板30和移动装置40。本实施例通过导热平板30与底座盒20围成层状仿体的制备空腔，即，通过导热平板30下表面与底座盒20的底板22上表面之间的垂直高度限定层状仿体的厚度，可以避免人眼对液态金属液面高度的判断误差。并且，本实施例通过具有移动距离测量和记录功能的移动装置40来控制导热平板30在底座盒20中的移动行程，可以实现对导热平板30与底座盒20的底板22之间距离的精确调节，进一步保证制备的层状仿体厚度的准确性。因此，相比于现有技术，本发明实施例可以提高层状仿体的厚度的制备精度，为声源理论的验证提供精密实验结果。
52.继续参见图1，在上述各实施方式的基础上，可选地，移动装置40包括支撑立柱41、横梁42、移动杆44、锁止结构43和测量结构(图中未示出)。支撑立柱41的底部与承载台10固定连接，例如固定于承载台10的上表面。横梁42的一端与支撑立柱41的顶部固定连接，锁止结构4与横梁42的另一端固定连接。锁止结构43包括垂直于承载台10(即沿方向z延伸)的开口431；移动杆44穿过锁止结构43的开口431，与锁止结构43活动连接；移动杆44底部与导热平板30固定连接；移动杆44用于在锁止结构43解锁时上下移动，带动导热平板30上下移动；测量结构用于测量移动杆44的移动距离。
53.示例性地，支撑立柱41垂直于承载台10设置，横梁42平行于承载台设置，以将移动杆44设置于底座盒20的上方。进一步地，移动杆44的下部可以在导热平板30上表面的中心位置与导热平板30固定连接，以实现对导热平板的平稳移动。测量结构中包括测量部件和显示部件，以实现移动距离的可视化。锁止结构43可包括固定块和锁止件，固定块与横梁42固定连接，移动杆44穿过固定块的开口设置，锁止件穿过固定块侧面的通孔与固定块活动连接。当锁止件向移动杆44方向移动，压紧移动杆44时，锁止结构43处于锁止状态；当锁止件远离移动杆44时，锁止结构43处于解锁状态。
54.上述移动装置40的结构并不作为对本发明的限定。在其他实施方式中，也可以将支撑立柱41设置为伸缩杆，移动杆44底部还可以设置连接平板，用于实现与导热平板30的稳固连接，或采用其他构成方式得到移动装置40。
55.图2是本发明实施例提供的另一种磁声信号检测用层状仿体制备装置的结构示意图。参见图2，在上述实施方式的基础上，可选地，磁声信号检测用层状仿体制备装置还包括：水平仪62和至少两个可调底座61。水平仪62固定于承载台10的上表面，用于显示承载台10的水平状态；可调底座61固定于承载台10的下表面。这样设置，可以通过水平仪62的显示状态判断承载台10是否水平，以及根据水平仪62的显示对可调底座61进行调节，直至将承载台10调整至水平状态，以便于层状仿体的制备，防止承载台10的倾角对制备出的层状仿体的平整度和形状的影响。可选地，水平仪62可以仅设置一个或与可调底座61一一对应设
置。
56.示例性地，参见图2，水平仪62与可调底61一一对应设置，以确保承载台10水平。具体地，承载台可以是方形板。制备装置中可设置四对水平仪62和可调底61，分别设置于承载台10的四角处。
57.继续参见图2，在上述各实施方式的基础上，可选地，磁声信号检测用层状仿体制备装置中还包括进液口202和出液口203；进液口202用于向底座盒20中注入液态金属，出液口203用于作为底座盒20内液态金属的排出路径。具体地，参见图2，底座盒20的底板22和承载台10上开设对应的通孔；一组通孔形成进液口202，另一组通孔形成出液口203。
58.进一步地，制备装置中还可设置密封塞(参见图3中附图标记为204的部件)。密封塞用于在向底座盒20中注入液态金属时，塞入出液口203，避免液态金属的泄漏；以及在底座盒20需要排出液态金属时，自出液口203中拔出。密封塞的数量可以根据实际需求配备；同时，可配备备用密封塞，以备不时之需。示例性地，进液口也可以复用为出液口，从而减少底板22和承载台10上的开孔，简化制备工艺。
59.需要说明的是，进液口202和出液口203自承载台10下表面延伸至底板22的上表面的方案并不作为对本发明的限制，在其他实施方式中，也可以根据需求设置进液口202和/或出液口203在侧壁板21上开设。进液口202和/或出液口203的数量也可以有多个。
60.图3是本发明实施例提供的又一种磁声信号检测用层状仿体制备装置的结构示意图。图3的主体结构部分可看做图2的立体结构沿xoz平面的截面图。参见图2和图3，在上述各实施方式的基础上，可选地，底座盒20的底板22上设置有第一通孔；承载台10对应第一通孔的部分可以也开设通孔，与第一通孔共同构成电连接开孔201。导热平板30上设置有第二通孔31。磁声信号检测用层状仿体制备装置还包括：第一电极71、第二电极72和温度控制器80；第一电极71设置于第一通孔中，第二电极72设置于第二通孔31中；温度控制器80分别与第一电极71和第二电极72连接。其中，温度控制器80可以通过置于电连接开孔201内的连接线与第一电极71实现连接。本实施例可以通过温度控制器80控制液态金属的温度，从而控制液态金属的凝固过程。示例性地，第一电极71和第二电极72还可以连接温度检测设备，以实时观察液态金属的凝固温度。
61.示例性地，第一电极71与第二电极72均为柱状电极。柱状电极放置在通孔中后，可使用密封胶等材料填满通孔与柱状电极侧壁之间的空隙，只保留柱状电极的上下表面，以保证制备空腔在注入液态金属时，液态金属不会通过通孔发生泄漏和外溢，同时保证电极与液态金属的可靠电连接。
62.继续参见图2和图3，在上述各实施方式的基础上，可选地，磁声信号检测用层状仿体制备装置中还包括：电阻抗测量仪90；电阻抗测量仪90分别与第一电极71和第二电极72连接。电阻抗测量仪90用于测量凝固后的液态金属的阻抗，通过电阻抗确定形成的层状仿体的品质，例如确定层状仿体中是否有气泡等。
63.继续参见图2和图3，在上述各实施方式的基础上，可选地，磁声信号检测用层状仿体制备装置中还包括：第一开关s1和第二开关s2。第一开关s1的固定端与第一电极71连接，第一开关s1的第一选择端与温度控制器80的第一端电连接，第一开关s1的第二选择端与电阻抗测量仪90的第一端电连接。第二开关s2的固定端与第二电极72连接，第二开关s2的第一选择端与温度控制器80的第二端电连接，第二开关s2的第二选择端与电阻抗测量仪90的
第二端电连接。
64.本实施例中，第一开关s1和第二开关s2均为二选一开关(单刀双掷开关)，通过第一开关s1和第二开关s2的配合，可以控制温度控制器80或电阻抗测量仪90与电极连接。由于温度控制器80作用于液态金属的凝固过程，电阻抗测量仪90作用于液态金属凝固后，二者的作用时间无重叠，因此，设置二选一开关即可实现对两器件导通时间的控制，可有效节省开关器件，简化设备接线。
65.在上述可实施方式的基础上，可选地，承载台10可采用5mm*400mm*400mm厚亚克力板制作。底座盒20可采用5mm亚克力板加工粘接制作成长宽高均为200mm的有底无盖的盒子。移动装置40可使用lz-500平移台实现。导热平板30可采用195mm*195mm*5mm紫铜板表面抛光制成。温度控制器80可采用e300温度控制器实现。温度检测器可采用tj36-cass-116u-6实现。可调底座61可使用lz40实现。水平仪62可采用dl290100实现。
66.示例性地，磁声信号检测用层状仿体制备装置的工作过程具体包括：
67.1.调节可调底座61，使水平仪62显示水平。
68.2.控制移动装置40使导热平板30与底座盒20的底板接触，锁紧移动装置40，记录此时移动装置40的距离读数x1。
69.3.记待制备层状仿体的设定厚度为x，计算导热平板30在预设位置时移动装置40的距离读数x2＝x1 x。
70.4.打开移动装置40的锁止结构43，向上移动移动杆44，使移动装置40的距离读数显示为x2，则得到厚度为x的制备空腔，锁紧移动装置40。
71.5.通过进液口202向制备空腔中注入液态金属。
72.6.控制第一开关s1的固定端与第一选择端连接，以及控制第二开关s2的固定端与第一选择端连接，使温度控制器80接入装置；调节温度控制器80，并观察温度检测器读数，使液态金属温度达到35度。
73.7.待液态金属注满制备空腔时，停止注入。
74.8.调节温度控制器80，并观察温度检测器读数，使液态金属温度达到20度。
75.9.待液态金属凝固，打开移动装置40的锁止结构43，向上移动移动杆44，使导热平板30上升至高出底座盒20上边缘，然后锁紧移动装置40。
76.10.取出凝固的液态金属，得到厚度为x的层状仿体。
77.上述各实施方式示例性地对不设置形状模具时，层状仿体的制备过程进行了说明，但不作为对本发明的限定。下面就形状模具相关的内容进行解释。
78.继续参见图2和图3，在上述各实施方式中，可选地，磁声信号检测用层状仿体制备装置中还包括形状模具220；形状模具220放置于底座盒20中，用于限定层状仿体的形状。通过设置形状模具220，可以提高制备装置的通用性。其中，形状模具220的高度不超过待制备层状仿体的厚度；形状模具220可以围成封闭图形，也可以是不封闭图形。示例性地，形状模具220可以是为挖有特定形状孔的平板，或围成特定形状的环。形状模具220可采用硅胶软板利用冲压机制成，或者使用3d打印方法实现。
79.当设置有形状模具220时，参考位置可以是形状模具220的上表面处。当形状模具220的高度与待制备层状仿体的厚度相同时，预设位置也是形状模具220的上表面处。当形状模具220的高度低于待制备层状仿体的厚度时，预设位置高于参考位置。
80.其中，当形状模具220的高度低于待制备层状仿体的厚度，或形状模具220为不封闭图形时，液态金属在注入制备空腔时，会从形状模具220限定的范围内溢出，因此，磁声信号检测用层状仿体制备装置中还需配备打磨工具，以在液态金属凝固后，将溢出部分的金属打磨掉，得到最终的层状仿体。
81.在上述各实施方式的基础上，可选地，形状模具220的高度占据待制备层状仿体厚度的90％-97％，优选为95％。这样，既可以避免制备过程中导热平板30与形状模具220的碰撞，又可以使凝固后的金属易于打磨。
82.本发明实施例还提供了一种磁声信号检测用层状仿体制备方法，采用本发明任意实施例所提供的磁声信号检测用层状仿体制备装置实现，具备相应的有益效果。图4是本发明实施例提供的一种磁声信号检测用层状仿体制备方法的流程示意图。参见图4，该磁声信号检测用层状仿体制备方法包括：
83.s110、控制移动装置带动导热平板移动至预设位置，使导热平板的下表面、底座盒的侧壁板的内表面和底座盒的底板的上表面围成的空腔作为层状仿体的制备空腔。
84.其中，移动装置可由研究人员手动控制，也可由控制器自动控制。该步骤具体可以是：先将导热平板移动至参考位置，并记录此时导热平板的第一移动距离；再根据待制备层状仿体的厚度确定预设位置，并根据预设位置和参考位置的高度差和第一移动距离，计算导热平板应达到的第二移动距离；然后将导热平板移动至移动装置显示第二移动距离的位置，即移动到预设位置。示例性地，不放置形状模具时，参考位置可选取底座盒底板的上表面，预设位置和参考位置的高度差即待制备层状仿体的厚度。放置形状模具时，参考位置可选取形状模具的上表面，预设位置和参考位置的高度差即待制备层状仿体的厚度与形状模具的高度之差。
85.s120、向制备空腔内注入液态金属。
86.该步骤可持续至液态金属注满制备空腔，或注满形状模具(当形状模具为与待制备层状仿体等高的封闭图形时)。
87.s130、待液态金属凝固，控制移动装置带动导热平板移出底座盒。
88.s140、取出凝固后的液态金属，得到层状仿体。
89.本发明实施例提供的磁声信号检测用层状仿体制备方法，通过导热平板与底座盒围成层状仿体的制备空腔，即，通过导热平板下表面与底座盒的底板上表面之间的垂直高度限定层状仿体的厚度，可以避免人眼对液态金属液面高度的判断误差。并且，本实施例通过具有移动距离测量和记录功能的移动装置来控制导热平板在底座盒中的移动行程，可以实现对导热平板与底座盒的底板之间距离的精确调节，进一步保证制备的层状仿体厚度的准确性。
90.下面结合一具体实施例，对通过形状模具制备层状仿体的制备过程进行说明。示例性地，需要制作厚度x3＝3.5mm，直径50mm，圆片状仿体，则层状仿体制备方法包括以下步骤：
91.1.调节可调底座，使水平仪显示水平，确保承载台保持水平。
92.2.3d打印厚度x4＝3.325mm，外直径80mm，内部挖孔直径50mm的形状模具，放置于到底座盒底部。
93.3.控制移动装置使导热平板与底座盒形状模具接触，锁紧移动装置，记录此时移
动装置的距离读数x5。
94.4.计算导热平板在预设位置时的距离读数x6。
95.其中，以向上为正方向，此处为x6＝x5 (x3-x4)＝x5 0.175；以向下为正方向，此处为x6＝x5-0.175。
96.5.打开移动装置的锁止结构，向上移动移动杆，使移动装置的距离读数显示为x6，则得到厚度为x3的制备空腔，然后锁紧移动装置。
97.6.通过进液口向制备空腔中注入液态金属。。
98.7.控制第一开关的固定端与第一选择端连接，以及控制第二开关的固定端与第一选择端连接，使温度控制器接入装置；调节温度控制器，并观察温度检测器读数，使液态金属温度达到35度。
99.8.待液态金属注满制备空腔时，停止注入。
100.9.调节温度控制器，并观察温度检测器读数，使液态金属温度达到20度。
101.10.待液态金属凝固，控制第一开关的固定端与第二选择端连接，以及控制第二开关的固定端与第二选择端连接，使电阻抗测量仪接入装置，测量凝固后的金属的电阻抗，以判断凝固后的金属品质是否符合要求。
102.11.在确定凝固后金属品质合格后，打开移动装置的锁止结构，向上移动移动杆，使导热平板上升至高出底座盒上边缘，然后锁紧移动装置。
103.12.取出凝固后的金属，去掉凝固后的金属中的形状模具。
104.13.使用打磨工具，沿形状模具的轮廓打磨凝固后的金属，得到层状仿体。
105.本实施例通过上述13个步骤可制得形状厚度和品质均符合要求的层状仿体，为声源理论的验证提供精密实验结果。
106.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
107.上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。