مبدل اولتراسوند متمرکز با فرکانس بالا

انتشار حسگر ارتعاش در محیط به عنوان موج شناخته می شود. دو شرط برای تولید موج وجود دارد: ارتعاش (تولید شده توسط منبع موج) و انتشار (نیاز به انتشار محیط). با توجه به تولید نوسانات، می توان آن را به امواج مکانیکی و امواج الکترومغناطیسی تقسیم کرد. امواج مکانیکی از انتشار ارتعاشات مکانیکی در محیط تولید می شوند. امواج اولتراسونیک امواج مکانیکی هستند و انتشار آنها به رسانه نیاز دارد. بدن انسان به عنوان رسانه ای از امواج صوتی دارای خواص صوتی متفاوتی در بافت های مختلف است. دیسک های پیزو سرامیک از مواد پیزوسرامیک می توانند از نظر پزشکی برای تشخیص ویژگی های فیزیولوژیکی اندام های بدن استفاده شوند.

در سال 1917 دانشمند فرانسوی پل لانژوین اثر پیزوالکتریک معکوس را کشف کرد که در امتداد سطح ماده پیزوالکتریک قرار دارد. ولتاژ خاصی در جهت محور الکتریکی اعمال می شود و در اثر عمل میدان الکتریکی مرکز بارهای مثبت و منفی در داخل لوله پیزوالکتریک ایجاد می شود که تنش از شکل آمپر لوله پیزوالکتریک ایجاد می شود. مواد و اولین مورد عملی با موفقیت توسعه یافته است. مبدل Langevin نسبتاً ساده است و از آن استفاده می کند پیزو مواد PZT کریستال های کوارتز را به عنوان مواد پیزوالکتریک دیسک می کند و با بستن دو صفحه فولادی تشکیل می شود. به دلیل پایداری ضعیف، استحکام کم و ظرفیت کم توان آن. کاستی‌ها با مبدل‌های مغناطیسی انقباض چند لایه که پس از سال 1933 ظاهر شد، جایگزین شد. در مرحله بعدی، الکترواستریکشن با مواد فروالکتریک (اسید سرامیک)، سرامیک‌های پیزوالکتریک (اسید سرب، PZT سرب) است. مبدل های اولتراسونیک.

در دهه 1970، کامپوزیت های سرامیکی پیزوالکتریک با استفاده از PvDF به عنوان بستر و PZT متصل به یک بستر توسعه یافتند. تاکنون بیشتر مواد پیزوالکتریک از مبدل‌های اولتراسونیک پزشکی از مواد کامپوزیت به عنوان مواد پیزوالکتریک استفاده کرده‌اند. در مقایسه با کامپوزیت‌های پیزوالکتریک تک فاز، کامپوزیت‌های پیزوالکتریک دارای ضخامت ضریب الکترومکانیکی جهت جهت بالاتر، امپدانس آکوستیک پایین، ضریب پیوستگی الکترومکانیکی جانبی پایین، ضریب دی‌الکتریک پایین و انعطاف‌پذیری پایین، کیفیت پایین و تنوع مکانیکی پایین را می‌سازند. با کارایی بالا لوله پیزو PZT-52 برای تشخیص بالینی با کارایی بالا. مانند مبدل های فرکانس فوق العاده بالا، باند پهن، مینیاتوری. با توسعه مواد پیزوالکتریک، پیشرفت هایی در فرآیندهای تولید ایجاد می شود، قدرت پردازش بهبود می یابد و فرکانس تشخیص اولتراسونیک نیز بالاتر و بالاتر می رود. مبدل اولتراسونیک فرکانس بالا فرکانس قلب > 20 مگاهرتز است، به ویژه مبدل‌های اولتراسوند متمرکز با فرکانس بالا می‌توانند وضوح تصویربرداری ناحیه مورد نظر را بهبود بخشند، میکروسکوپ بیولوژیکی اولتراسونیک (UBM)، تصویربرداری صوتی عکس، (تصویربرداری صوتی عکس، PAI)، اولتراسوند (IVUS) و آزمایش‌های حیوانی کوچک و زمینه‌های دیگر بر اساس این موضوع و زمینه‌های کاربردی گسترده است.