CN1288765A - 多元自聚焦超声波换能器 - Google Patents

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Abstract

一种多元自聚焦超声波换能器,自聚焦压电陶瓷片固定在换能器外壳上,换能器外壳固定在锥形环上,采用定位锥和调节螺钉定位,使对称布置的各压电陶瓷片的焦点在锥形环的轴线上重合。本发明采用多元压电陶瓷片自聚焦方法,焦点小而能量集中,不用透镜而效率高,只需6—8片压电陶瓷片,汇聚后就可达到很大的功率密度,成本低廉、制造方便。

Description

多元自聚焦超声波换能器
本发明涉及一种超声波换能器，尤其涉及一种多元自聚焦超声波换能器，属于医疗器械技术领域。
现有技术中，实现大功率超声波的聚焦，有用平板压电陶瓷片加上声透镜的结构形式，有采用一个大的制成凹球面的压电陶瓷片结构形式，还有利用反射镜聚焦方式，相控阵电聚焦方式等，如《现代肿瘤热疗学》(学苑出版社，1997年1月，P147)介绍的，但都存在不同的局限性：平板压电陶瓷片加声透镜的结构因要通过透镜，效率降低；大凹球面的压电陶瓷片结构制造难度高，成本也很高；反射镜聚焦方式反射损耗较大，而相控阵电聚焦方式则功率受到限制。Ultrasound in Medicine and Biology(Volume 25.Number 6.1999.P876)中所述的用几至几百个小型平板压电陶瓷片安装于凹球壳上的结构形式，其焦域很难控制在很小的范围内，而且由于采用的超声波换能器以及相关的信号源和功率放大器数量多，因而成本高。
本发明的目的在于针对现有技术的上述不足，设计提供一种更为实用的大功率聚焦超声波换能器，使其焦域小成本低，而效率又比较高。
为实现这样的目的，本发明的技术方案为多元自聚焦技术，使多个自聚焦压电陶瓷片固定在锥形环上并围绕该环的轴线对称布置，以此来实现聚焦。具体结构为：自聚焦压电陶瓷片固定在空心金属换能器外壳上，该外壳后端有螺纹固定在锥形环上，以螺母紧固，为保证各压电陶瓷片的焦点在锥形环的轴线上重合，采用了定位锥定位，辅以紧定螺钉微调的方法。整个锥形环安装在大外壳上，用螺钉固定，锥形环与大外壳之间的橡皮圈防止外面的水进入壳体。
以下通过附图对本发明的技术方案作进一步描述。
图1为本发明的结构示意图。
图中，自聚焦压电陶瓷片1由压盖2固定在换能器外壳3上，换能器外壳3后端由螺母6固定在锥形环8上，以定位锥4定位。为能纠正加工误差，采用紧定螺钉7进行微调，使对称布置的各压电陶瓷片1的焦点在锥形环8的轴线上重合。锥形环8安装在大外壳5上，用螺钉9固定，锥形环8和大外壳5之间有橡皮圈10防止外面的水进入壳体。
本发明具有明显的优点，由于采用多元压电陶瓷片自聚焦方法，焦点小而能量集中，不用透镜而效率高，只需6-8片压电陶瓷片，汇聚后焦点处就可达到很大的功率密度，成本很低，制造也方便。

Claims (1)

1、一种多元自聚焦超声波换能器，其特征在于自聚焦压电陶瓷片(1)由压盖(2)固定在换能器外壳(3)上，换能器外壳(3)后端用螺母(6)固定在锥形环(8)上，以定位锥(4)和调节螺钉(7)定位，对称布置的各压电陶瓷片(1)的焦点在锥形环(8)的轴线上重合，锥形环(8)安装在大外壳(5)上，用螺钉(9)固定，锥形环(8)和大外壳(5)之间有防水橡皮圈(10)。
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