Visokofrekventni fokusirani piezoelektrični keramički pretvornik

Glavne primjene visoke frekvencije fokusirani ultrazvuk visokog intenziteta u zemlji i inozemstvu. S razvojem materijala za sonde i mehaničkih tehnika izrade, učestalost ultrazvučnih sondi sada raste. Općenito, zvučni valovi više frekvencije mogu razlučiti finija biološka tkiva, što rezultira većom rezolucijom slike. Odnos između frekvencije i valne duljine ultrazvučnog vala, c je brzina širenja ultrazvučnog vala u mediju, ovisno o mehaničkim svojstvima medija. Granična vrijednost njegove rezolucije je teoretski polovica valne duljine ultrazvučnog vala. Stoga, povećanje akustične frekvencije piezoelektrični keramički element može poboljšati rezoluciju ultrazvučnog pretvarača. Općenito, prostorna rezolucija uključuje i aksijalnu i bočnu rezoluciju. Štoviše, odnos između aksijalne rezolucije (na 3dB) i ultrazvučne frekvencije.

Može se vidjeti da prostorna rezolucija ultrazvučne sonde uključuje i bočnu i uzdužnu rezoluciju. među njima, Vertikalna razlučivost ovisi o valnoj duljini ultrazvuka i propusnosti sonde (B i širina, Bw), bočnoj podjeli. Razlučivost ovisi o veličini otvora sonde (otvor blende), dubini fokusa (f) i ultrazvučnoj duljini. stoga, kako bi se poboljšala prostorna rezolucija ultrazvučnog pretvarača, moguće je povećati frekvenciju piezoelektrični senzorski kristal . Što je veća valna duljina, to je bolja aksijalna rezolucija. U isto vrijeme, zbog akustične zrake koju proizvodi sonda, ona je često divergentna u vodoravnom smjeru, pa je za postizanje bolje bočne rezolucije potrebno agregirati ultrazvučne valove. Tako fokusiranje sonde može dodatno poboljšati bočnu rezoluciju ultrazvučne sonde.

Piezo senzori od piezokeramičkih materijala uglavnom se koriste za izvantjelesnu dijagnostiku jer su prigušeni ultrazvučnim valovima. središnja frekvencija sonde ima tendenciju biti niža. Na primjer, za dijagnozu abdomena i dijagnozu srca. Ultrazvučni pretvarač ima frekvencijski raspon od 3 MHz do 10 MHz. Međutim, s tehnologijom mehaničke proizvodnje, to je razvoj piezoelektričnih materijala i raznih intrakavitetnih intervencijskih dijagnostičkih metoda. Povećanje frekvencije ultrazvučnog pretvarača. Područje primjene visokofrekventnog ultrazvuka je interventna endoskopska tehnika snimanja (WUS), frekvencija sonde može doseći 20MHz do 60MHZ, rezolucija može doseći nekoliko desetaka mikrometara, a koronarna arterija se može provjeriti u stvarnom vremenu, po mogućnosti razlikovanje fine strukture stijenke žile i otkrivanje vaskularnog plaka od velike je vrijednosti i značaja za dijagnozu koronarne bolesti. ateroskleroza, koronarni plak i stenoza. Kanada je uvela ultrazvučni uređaj s razlučivošću manjom od 100 um u pokusima na malim životinjama već oko 2002. godine, kao što je 20 MHz ultrazvuk s piezoelektričnom cijevi za dermatološku dijagnostiku, koji je razvijen 1986., i visokofrekventni ultrazvučni pretvarač od 50 MHz koji je proizveo TPM 1996. za mjerenje debljine različitih slojeva i lezija. tim profesora sa Sveučilišta Južne Kalifornije u KK Shungu 2006. godine razvio je visokofrekventni fokusirani linearni ultrazvučni pretvarač od 30MHz i 35MHz za oftalmološku dijagnozu i dijagnozu oftalmoloških bolesti kao što su glaukom, trauma oka, bolest rožnice itd. .