Dezvoltarea tehnologiei traductoarelor ceramice piezoelectrice cu ultrasunete

 1. Tehnologia imagistică cu ultrasunete medicale este cele patru tehnologii de imagistică medicală ale tehnologiei moderne de imagistică medicală și a fost utilizată pe scară largă în cardiologie, obstetrică, oftalmologie, ficat, rinichi, vezica biliară și sistemul vascular. În comparație cu alte tehnologii de imagistică, tehnologia de imagistică cu ultrasunete are avantajele unice ale unei bune performanțe în timp real, fără daune și costuri reduse,Discul ceramic cu fir cu ultrasunete este utilizat pe scară largă în practica clinică practică. Tehnologia imagistică cu ultrasunete este o tehnică de procesare a imaginilor prin utilizarea undelor ultrasonice emise de traductoare ultrasonice pentru a pătrunde în țesutul uman și pentru a reflecta ecourile la diferitele limite de țesut ale corpului uman. Traductorul ultrasonic este atât un transmițător ultrasonic, cât și un receptor de eco. Este cea mai critică componentă acustică în sistemele medicale de imagistică cu ultrasunete și reprezintă o garanție pentru obținerea imaginilor de înaltă calitate. Nașterea diferitelor funcții și metode noi de imagistică este, de asemenea, inseparabilă de inovația tehnologiei traductoarelor. Această lucrare discută despre dezvoltarea și perspectivele tehnologiei traductoarelor pentru imagistica cu ultrasunete.

2. traductor compozit piezoelectric

    În prezent, Ceramica piezoelectrică sunt cele mai frecvent utilizate materiale în traductoarele de imagistică cu ultrasunete, care au o eficiență mare de conversie electromecanică. Ușor de asortat cu circuite, performanță stabilă, procesare ușoară și cost redus, este utilizat pe scară largă. În același timp, materialele ceramice electrice au și o impedanță acustică mare, care nu este ușor de egalat cu impedanța acustică a țesuturilor moi umane și a apei; calitate mecanică, factor ridicat, lățime de bandă îngustă, fragilitate ridicată, rezistență scăzută la tracțiune, este dificil să modelați componente de suprafață mare și conversie ultra-subțire de înaltă frecvență. Dispozitivul nu este ușor de procesat și alte defecte. În anii 1970, americanii R.ENNewnham și LE.Cross și alții au început să trateze ouăle. În studiul materialelor compozite, materialele compozite se bazează pe o anumită legătură între ceramica piezoelectrică și materialele polimerice. Raportul de volum și distribuția geometrică spațială a spațiului sunt combinate. Cele mai studiate compozite piezoelectrice sunt compozitele piezoelectrice de tip 1-3, care au sensibilitate ridicată, impedanță acustică scăzută, factor de calitate mecanic scăzut și procesare ușoară. Traductoarele cu ultrasunete compozite pot realiza imagini cu mai multe frecvențe, imagini armonice și alte imagini neliniare, iar performanța lor este semnificativ mai bună decât cea a materiale ceramice piezoelectrice . În prezent, au fost utilizate unele conversii în bandă largă realizate din materiale compozite piezoelectrice. Dispozitivul energetic este aplicat imagistică clinică multi-frecvență și imagistică armonică. Cu toate acestea, datorită influenței utilizării materialelor polimerice în traductorul compozit, a zonei efective a ceramicii piezoelectrice, a impedanței acustice și a procesului de fabricație complicat, traductorul multi-matrice unidimensional este încă fabricat pentru a utiliza ceramică piezoelectrică.

3. traductor piezoelectric monocristal

Nomura din Japonia a început cercetările asupra materialelor cristaline piezoelectrice. La mijlocul anilor 1990, materialele cristaline piezoelectrice au atras o atenție largă din partea cercetătorilor datorită proprietăților lor piezoelectrice excelente. În prezent, traductoarele piezoelectrice cu cristale sunt urmate de traductoare compozite. Coeficientul său piezoelectric și coeficientul de cuplare electromecanic sunt mult mai mari decât materialele ceramice piezoelectrice PzT utilizate în mod obișnuit. Matricea de traductoare proiectată cu material de cristal piezoelectric are o sensibilitate și lățime de bandă mult mai mari decât traductoare ceramice piezoelectrice . În 1999, Toshiba Corporation din Japonia a dezvoltat un traductor cu ultrasunete PZNTgl/9 de 3,5 MHz, care a atins rezoluție înaltă și putere de penetrare puternică și a fost utilizat în practica clinică. În 2003, Universitatea din California de Sud din Statele Unite a dezvoltat un traductor monocristal piezoelectric cu un singur element de înaltă frecvență, realizat din material sulfonat (LiNbO3), care a obținut o adâncime de penetrare bună și un raport semnal-zgomot al imaginii. Cu toate acestea, deoarece procesul de creștere a monocristalului este mult mai complicat decât procesul de preparare a ceramicii, filmele monocristaline piezoelectrice la un nivel comparabil pentru ceramica piezoelectrică nu pot fi produse în prezent și doar un număr mic de traductoare piezoelectrice monocristaline sunt utilizate în aplicațiile clinice.

4. traductor de bandă largă

    Marcajele timpurii ale sondei cu ultrasunete, cum ar fi 2,5, 3,5, 5, 7, 10MHz și alte frecvențe de operare se referă în general la frecvența cardiacă, care are o lățime de bandă de aproximativ 1 MHz, poate fi numită un traductor cu bandă îngustă de frecvență cu un singur centru și este încă mare. care are o pierdere mare de semnal de înaltă frecvență la ecoul tisular profund, afectând claritatea și sensibilitatea gradului de imagine cu ultrasunete la mijlocul anilor 1980, pe baza atenuării ultrasunetelor în țesuturile biologice și a hărților cu ultrasunete ale acestora. frecventa inalta Senzor piezoelectric de detonare pentru a îmbunătăți rezoluția la detectarea țesutului superficial, iar frecvența joasă formează un semnal de ecou cu mai puțină atenuare, rezultând o afișare a imaginii mai clare a structurii țesutului profund. 3,5 și 6 MHz, lățimea de bandă a benzii poate ajunge la mai mult de 5MHz. Traductoarele cu bandă ultra-largă au fost capabile să genereze ultrasunete de la 1,8 la 12 MHz. Current Tehnologia imagistică armonică utilizată pe scară largă în pat este dezvoltată și pe baza traductoarelor de bandă largă. Ca tehnologia. Deoarece traductorul de bandă largă este capabil să primească mai multe armonici generate de undele sonore în țesut, pachetul său conține o cantitate mare de informații despre corpul uman, care poate îmbunătăți rezoluția axială a imaginii și poate îmbunătăți spiritul sistemului de imagistică cu ultrasunete.