超音波イメージングシステム全体における医療用超音波トランスデューサの重要性は、超音波イメージングシステムの画像性能に直接影響を与える可能性があります。圧電材料の開発、生産プロセスとコンピュータの改善に伴い、超音波診断の頻度は高くなります。高周波超音波トランスデューサ(中心周波数> 20MHz)、特に高周波集束超音波トランスデューサは、ターゲット領域の画像解像度を向上させることができます。高周波超音波トランスデューサは、医療分野での幅広い応用の見通しを持っています。超音波生物顕微鏡(UBM)、光音響検査(PAI)、血管内超音波(IVUS)、小動物実験およびその他の応用。本論文では、3種類の高性能圧電複合材料を用意した。圧電複合材料は球状および円柱状の線である。 超音波高集束ピエゾの 作製に成功しました。この論文に含まれる主な研究は次のとおりです。
(l)まず基本的な構造 超音波トランスデューサの材質や各部品の特性を分析して分類した結果、3種類の圧電複合材料が高周波に適していることがわかりました。 HIFU半球集束圧電材料は 、機械的結合係数が高く、音響インピーダンスが低く、誘電率が低く、機械的品質係数が低いため、単相圧電材料よりも優れた柔軟性と制御性を備えています。
(2)第二に、3 タイプの圧電体の機械的および音響的 特性は、複合材料をシミュレートしました。結果は、体積分率が 30% から 80% の範囲の場合、圧電体の機械的および音響的特性が得られることを示しています。 超音波hifu圧電トランスデューサの 複合材料が変更されました。電気機械結合係数は単相圧電セラミックスのほぼ1.5倍であり、圧電セラミックス相の体積分率の増加とともに音速が増加します。
(3)第三に、異なる体積分率のアルミナ粒子の微粒子がRTV615シリコーンゴムにドープされています。そして、その特性 高集束ピエゾピックアップの両方を,Levincモデルに基づく理論的シミュレーションと実験的検証で研究した。 音速,音響減衰,音響インピーダンスなどの
(4)最後に、高周波自己集束(中心周波数は15〜50MHz)のHIFU圧電トランスデューサを作製しました。時間領域波形と音場特性をテストして分析しました。結果は、2種類の集束超音波トランスデューサが両方ともより優れた集束特性(焦点深度<10mm)と空間分解能(横方向と軸方向の分解能が両方とも200um未満)であることを示しました。表面の微細構造の識別などの将来の医療用超音波診断アプリケーションに向けて組織、小動物実験や光音響イメージングの応用、作製した HIFU 圧電結晶トランスデューサは 、有望な重要な応用価値を持っています。