Visokofrekventni fokusirani ultrazvučni pretvarač

Širenje senzora vibracija u mediju naziva se val. Postoje dva uvjeta za generiranje vala: vibracija (koju stvara izvor vala) i propagacija (potreba za širenjem medija). Prema stvaranju fluktuacija, može se podijeliti na mehaničke valove i elektromagnetske valove. Mehanički valovi nastaju širenjem mehaničkih vibracija u mediju. Ultrazvučni valovi su mehanički valovi, a za njihovo širenje potreban je medij. Ljudsko tijelo kao medij zvučnih valova ima različita akustična svojstva u različitim tkivima, piezokeramički materijali piezo diskovi mogu se koristiti u medicini za dijagnosticiranje fizioloških karakteristika organa u tijelu.

Godine 1917. francuski znanstvenik Paul Langevin otkrio je inverzni piezoelektrični efekt, koji je duž površine piezoelektričnog materijala. Određeni napon se primjenjuje u smjeru električne osi, a zbog djelovanja električnog polja, središte pozitivnog i negativnog naboja unutar piezo cijevnog pojačala se pomiče. Zbog toga se unutar materijala stvara naprezanje, što uzrokuje deformaciju materijala. a prvi praktični se uspješno razvija. Langevinova sonda je relativno jednostavna za korištenje PZT materijal piezo diskovi kvarcni kristali kao piezoelektrični materijal formirani stezanjem dviju čeličnih ploča. Zbog slabe stabilnosti, niske čvrstoće i malog kapaciteta snage. Nedostaci su zamijenjeni laminiranim magnetostrikcijskim pretvornicima koji su se pojavili nakon 1933. U kasnijoj fazi, to je elektrostrikcija s feroelektričnim materijalima (keramička kiselina), piezoelektrična keramika (olovna kiselina, olovni PZT). Razvoj materijala i zrelost procesa polarizacije doveli su do proučavanja sendviča. piezoelektrični ultrazvučni pretvarači.

U 1970-ima piezoelektrični keramički kompoziti razvijeni su korištenjem PvDF-a kao supstrata i PZT-a pričvršćenog na supstrat. Materijal ima bolju izvedbu od čiste piezoelektrične keramike i može bolje poboljšati karakteristike podudaranja materijala. Do sada je većina piezoelektričnih materijala medicinski ultrazvučni pretvornici koristili su kompozitne materijale kao piezoelektrične materijale. U usporedbi s jednofaznim piezoelektričnim kompozitima, piezoelektrični kompoziti imaju veći elektromehanički koeficijent smjera debljine, nisku akustičnu impedanciju, nizak bočni koeficijent elektromehaničke kohezije, nisku dielektričnu konstantu, nizak faktor mehaničke kvalitete i dobru fleksibilnost i upravljivost olakšavaju izradu niz visokih performansi PZT-52 piezo cijev za kliničku dijagnozu visokih performansi. Kao što su ultra visoke frekvencije, širokopojasne, minijaturne sonde. S razvojem piezoelektričnih materijala dolazi do poboljšanja u proizvodnim procesima, poboljšava se snaga obrade, a učestalost ultrazvučne dijagnostike također postaje sve veća i veća. Visokofrekventni ultrazvučni sonda je srčana frekvencija >20MHZ, posebno visokofrekventni fokusirani ultrazvučni sonde mogu poboljšati rezoluciju slike ciljnog područja, Ultrazvučni biološki mikroskop (UBM), fotoakustička slika, (fotoakustička slika, PAI), Ultrazvuk (IVUS) I pokusi na malim životinjama i druga polja imaju široke izglede za primjenu, a ova se tema temelji na ovoj pozadini.