高密度焦点式超音波振動子の開発

このセクションでは、2 種類の 圧電セラミックス複合材料を2種類のポリを用意しました。中心周波数が50MHz付近の集中した 超音波振動子は、それぞれ球面焦点と円筒線焦点です。 焦点の形をした超音波トランスデューサの概略図は次のとおりです。

     基本的な構造は、 高密度焦点超音波トランスデューサーは 、圧電材料、音響整合層、音響バッキング層、外装ケース、ワイヤーなどに分かれています。各部品の構造と構成は図に示されています。 l-3 型圧電複合材料の調製と特性によると、本論文では、体積分率が 35.84% の圧電複合材料を示します。圧電セラミック相材料は切削充填法により作製した。ここで、圧電セラミック柱は、柱幅が３６．０３μｍ、厚さｄが３６．５２μｍの正方形の断面を有する。

スリット幅は２４．１４μｍである。製造された圧電複合材料は、一定のプロセスによって球面および円筒面を形成するために成形され、音波を集束させるために使用され、その後、バッキング材料および接合電極およびパッケージが適用される。完成した球面点集束超音波は0.6mm±0.6mm、焦点深度は10mm、円筒線集束超音波トランスデューサのサイズは0.5mm×Xである。 0.6mm、軸方向焦点深度は5.smmです。

試験後、トランスデューサが共振すると、直列共振周波数は擬似的に45.968MHz、並列共振周波数は数60・253MHz、中心周波数fcは53.111MHzでした。

音響整合層が整合した後、音響波形が明らかに改善され、発振する音波の数が増加することがわかります。パルス幅の減少時間が減少し、周波数領域の帯域幅が増加します。

     誘導型超音波近接センサーで音場スキャンを実行すると、トランスデューサーから発せられる超音波、空間内の音圧分布を測定するために使用できる実験が可能になります。これにより、音波の焦点位置と焦点の大きさが決定され、トランスデューサーの性能は重要な基準値となります。このセクションでは、研究室の三次元音場スキャン システムを使用して球面を作成します。点集束型および円筒型線集束型超音波トランスデューサーの三次元音場は、直径 0.2 mm の高精度ハイドロホン テスターを使用してスキャンされました。

軸方向音圧をスキャンした後、球面スポット集束型超音波トランスデューサーの焦点深度は 5.3 mm であると結論付けることができます。

球面集束超音波トランスデューサーは音場テストが可能