مبدل سرامیکی پیزوالکتریک متمرکز با فرکانس بالا

کاربردهای اصلی فرکانس بالا سونوگرافی متمرکز با شدت بالا در داخل و خارج از کشور. با توسعه مواد مبدل و تکنیک های ساخت مکانیکی، فرکانس مبدل های اولتراسونیک در حال حاضر در حال افزایش است. به طور کلی، امواج صوتی با فرکانس بالاتر می‌توانند بافت‌های بیولوژیکی ظریف‌تری را تجزیه کنند و در نتیجه وضوح تصویر بالاتری را به همراه داشته باشند. رابطه بین فرکانس و طول موج موج اولتراسونیک، c سرعت انتشار موج اولتراسونیک در محیط است، بسته به خواص مکانیکی محیط. مقدار حدی وضوح آن از نظر تئوری نصف طول موج موج اولتراسونیک است. بنابراین، افزایش فرکانس آکوستیک عنصر سرامیکی پیزوالکتریک می تواند وضوح مبدل اولتراسونیک را بهبود بخشد. به طور کلی، تفکیک مکانی هم شامل تفکیک محوری و هم تفکیک جانبی می شود. علاوه بر این، رابطه بین وضوح محوری، (در 3dB) و فرکانس اولتراسونیک.

مشاهده می شود که قدرت تفکیک مکانی مبدل اولتراسوند شامل تفکیک جانبی و طولی است. در میان آنها، وضوح عمودی به طول موج اولتراسوند و پهنای باند مبدل (B و عرض، Bw)، تقسیم جانبی بستگی دارد. وضوح به اندازه دیافراگم ترانسدیوسر (دیافراگم)، عمق فوکوس (f) و طول اولتراسونیک بستگی دارد. بنابراین، به منظور بهبود وضوح فضایی مبدل اولتراسونیک، امکان افزایش فرکانس کریستال سنسور پیزوالکتریک . هر چه طول موج بیشتر باشد، وضوح محوری بهتر است. در عین حال، به دلیل پرتو صوتی تولید شده توسط مبدل، اغلب در جهت افقی واگرا است، بنابراین برای به دست آوردن وضوح جانبی بهتر، لازم است امواج مافوق صوت جمع شوند. بنابراین مبدل متمرکز می تواند وضوح جانبی مبدل اولتراسوند را بیشتر بهبود بخشد.

سنسور پیزو مواد پیزوسرامیک بیشتر برای تشخیص خارج از بدن استفاده می شود زیرا توسط امواج اولتراسونیک ضعیف می شوند. فرکانس مرکزی مبدل تمایل به پایین تر بودن دارد. به عنوان مثال، برای تشخیص شکمی و تشخیص قلبی. مبدل اولتراسونیک دارای محدوده فرکانسی 3 مگاهرتز تا 10 مگاهرتز است. با این حال، با تکنولوژی ساخت مکانیکی، توسعه مواد پیزوالکتریک و روش‌های مختلف تشخیصی مداخله‌ای درون حفره‌ای است. ساخت فرکانس مبدل اولتراسونیک می آید. زمینه کاربرد اولتراسوند با فرکانس بالا تکنیک تصویربرداری آندوسکوپی مداخله ای (WUS) است، فرکانس مبدل می تواند به 20 مگاهرتز تا 60 مگاهرتز برسد، وضوح می تواند به چند ده میکرومتر برسد، و شریان کرونری را می توان در زمان واقعی بررسی کرد، ترجیحاً ساختار ظریف دیواره عروق را متمایز کرد و ارزش تشخیصی بزرگ عروق را تشخیص داد. آترواسکلروز، پلاک کرونری و تنگی. کانادا در حدود سال 2002 یک تصویرگر اولتراسوند با وضوح کمتر از 100 میلی متر در آزمایشات حیوانات کوچک معرفی کرد. مانند 20 مگاهرتز. سونوگرافی لوله پیزوالکتریک برای تشخیص پوست که در سال 1986 ساخته شد و مبدل اولتراسونیک فرکانس بالا 50 مگاهرتز تولید شده توسط TPM در سال 1996 برای اندازه گیری ضخامت لایه ها و ضایعات مختلف. تیمی از اساتید دانشگاه کالیفرنیای جنوبی در KK Shung در سال 2006 یک مبدل اولتراسونیک آرایه خطی متمرکز با فرکانس بالا 30 مگاهرتز و 35 مگاهرتز را برای تشخیص چشم پزشکی و تشخیص بیماری‌های چشمی مانند گلوکوم، ترومای چشم، بیماری قرنیه و غیره ساختند.