Високочастотний сфокусований п'єзоелектричний керамічний перетворювач

Основні застосування високої частоти високоінтенсивний сфокусований ультразвук у країні та за кордоном. З розвитком матеріалів перетворювачів і механічних методів виготовлення частота ультразвукових перетворювачів зараз зростає. Загалом звукові хвилі вищої частоти можуть розділяти тонкі біологічні тканини, що призводить до вищої роздільної здатності зображення. Співвідношення між частотою та довжиною хвилі ультразвукової хвилі, c — це швидкість поширення ультразвукової хвилі в середовищі залежно від механічних властивостей середовища. Граничне значення його роздільної здатності теоретично становить половину довжини ультразвукової хвилі. Тому підвищується частота звуку П'єзоелектричний керамічний елемент може покращити роздільну здатність ультразвукового перетворювача. Загалом просторова роздільна здатність включає як аксіальну, так і бокову роздільну здатність. Крім того, взаємозв'язок між осьовою роздільною здатністю (при 3 дБ) і частотою ультразвуку.

Можна побачити, що просторова роздільна здатність ультразвукового перетворювача включає як поперечну, так і поздовжню роздільну здатність. Серед них вертикальна роздільна здатність залежить від довжини хвилі ультразвуку та смуги пропускання датчика (B і ширина, Bw), бокового розподілу. Роздільна здатність залежить від розміру апертури датчика (діафрагми), глибини фокусу (f) і довжини ультразвуку. отже, щоб покращити просторову роздільну здатність ультразвукового перетворювача, можливо збільшити частоту кристал п'єзоелектричного датчика . Чим вища довжина хвилі, тим краща осьова роздільна здатність. У той же час через акустичний промінь, створюваний датчиком, він часто розходиться в горизонтальному напрямку, тому для отримання кращої поперечної роздільної здатності необхідно агрегувати ультразвукові хвилі. Таким чином, фокусуючий перетворювач може ще більше покращити поперечну роздільну здатність ультразвукового перетворювача.

П’єзодатчики з п’єзокерамічних матеріалів переважно використовуються для екстракорпоральної діагностики, оскільки вони послаблюються ультразвуковими хвилями. Центральна частота датчика має тенденцію бути нижчою. Наприклад, для абдомінальної діагностики та серцевої діагностики. Ультразвуковий датчик має діапазон частот від 3 МГц до 10 МГц. Однак з технологією механічного виробництва це розробка п’єзоелектричних матеріалів і різноманітних внутрішньопорожнинних інтервенційних методів діагностики. Збільшення частоти ультразвукового перетворювача. Сферою застосування високочастотного ультразвуку є інтервенційна ендоскопічна техніка візуалізації (WUS), частота датчика може досягати від 20 МГц до 60 МГц, роздільна здатність може досягати кількох десятків мікрометрів, і коронарну артерію можна перевіряти в режимі реального часу, переважно розрізняючи тонку структуру стінки судини та виявляючи судинні бляшки, є великою цінністю та значенням для діагностики коронарної хвороби. атеросклероз, коронарна бляшка і стеноз. Приблизно в 2002 році Канада представила ультразвуковий пристрій із роздільною здатністю менше 100 мкм для експериментів на невеликих тваринах, наприклад, 20 МГц. ультразвукова п’єзоелектрична трубка для дерматологічної діагностики, яка була розроблена в 1986 році, і високочастотний ультразвуковий перетворювач 50 МГц, вироблений TPM в 1996 році для вимірювання товщини різних шарів і уражень. Група професорів Університету Південної Каліфорнії в К. К. Шунг у 2006 році розробила високочастотний фокусований лінійний ультразвуковий перетворювач 30 МГц і 35 МГц для офтальмологічної діагностики та діагностики офтальмологічних захворювань, таких як глаукома, травми ока, захворювання рогівки тощо.