CN213551915U - 一种新型抗干扰超声成像换能器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种新型抗干扰超声成像换能器，属于医用超声成像换能器技术领域。所述新型抗干扰超声成像换能器包括声透镜、屏蔽层、匹配层、压电元件、背衬、背衬铝座、阵元引线板、屏蔽铜箔、电缆线和插座。该新型抗干扰超声成像换能器在声透镜与匹配层之间加了一层金属屏蔽层，这层屏蔽层与压电元件、背衬、背衬铝座和阵元引线板电线外面的屏蔽铜箔连接起来，再与电缆线的外屏蔽线连起来，形成一个完整的封闭的屏蔽系统，超声成像换能器的正负极引线全部被屏蔽层包裹在里面，从而使得整个超声成像换能器的抗电磁干扰性能得到很大提高，这与目前的超声成像换能器相比，性能明显提高，使整机图像质量更加清晰。
Description
技术领域
本实用新型涉及医用超声成像换能器技术领域，特别涉及一种新型抗干扰超声成像换能器。
背景技术
超声成像换能器是B型超声诊断仪的最重要的部件，它是将电信号转换成声信号，声信号进入人体或其他物体内部，遇到不同声组抗层所产生的回波，接收后再转换成电信号，形成人体组织或物体组织的断层图像，从而可以判断出组织或物体产生了哪些变化。例如人体组织是否产生了病变，超声成像换能器与B超诊断仪成为医院检查人体疾病的重要手段。
但是超声诊断仪所产生的电信号要受到电磁波的干扰，这使得超声诊断仪诊断效果受到了限制，超声诊断仪中的超声换能器采取了各种屏蔽措施，然而超声换能器的辐射端面由于多种技术原因，至今未采取屏蔽措施，如图1所示，这是目前的超声成像换能器结构图，背衬四周，阵元引线板四周采取了屏蔽措施，但压电元件前端没有采取屏蔽措施，导致超声成像换能器辐射端面直接暴露在电磁波的干扰下，周边的电磁波可以直接进入换能器的正负极，整个超声系统由于这一环节的缺失，使得整个超声系统抗电磁干扰性能大大降低，也降低了诊断仪的诊断效果。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新型抗干扰超声成像换能器，以解决现有超声成像换能器辐射端面暴露在电磁波的干扰下导致整个超声系统抗电磁干扰性能大大降低，影响诊断仪诊断效果的问题。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种新型抗干扰超声成像换能器，包括声透镜、屏蔽层、匹配层、压电元件、背衬、背衬铝座、阵元引线板、屏蔽铜箔、电缆线和插座；
所述的声透镜浇筑于所述屏蔽层表面；
所述屏蔽层是粘合在所述匹配层表面或镀在所述匹配层表面的金属膜；
所述压电元件与所述匹配层通过粘结剂粘结，经加工后形成数十至数百个晶元拼成不同形状的基阵；
所述背衬固定安装于所述压电元件与所述背衬铝座之间；
所述阵元引线板外部包裹有所述屏蔽铜箔，并与所述背衬铝座固定连接；
所述电缆线一端与所述阵元引线板连接，另一端与所述插座连接。
可选的，所述屏蔽层、所述屏蔽铜箔和所述电缆线的外屏蔽连接成整体。
可选的，所述屏蔽层将所述匹配层、所述压电元件、所述背衬和所述背衬铝座全部包裹。
可选的，所述屏蔽层为导电金属膜，通过粘结剂包裹粘合于所述匹配层、所述压电元件、所述背衬和所述背衬铝座表面。
可选的，所述屏蔽层为导电金属膜，总厚度为5-10微米，基材是PET高分子聚合物，金属镀层材质为金、铜或铝，金属镀层的厚度为0.2-0.8微米。
可选的，所述屏蔽层为金属铝箔，将所述匹配层表面、所述压电元件和所述背衬四周包起来，并通过粘结剂粘结，所述金属铝箔的厚度小于8微米。
可选的，所述屏蔽层为金属镀层，所述金属镀层的金属材质为金、铝或铜，镀层厚度为0.2微米-0.8微米。
可选的，所述背衬四周包裹有金属铜箔，在所述金属铜箔表面粘结有导电金属膜或镀有金属膜，并且所述金属铜箔与所述屏蔽铜箔连接。
在本实用新型提供的一种新型抗干扰超声成像换能器中，包括声透镜、屏蔽层、匹配层、压电元件、背衬、背衬铝座、阵元引线板、屏蔽铜箔、电缆线和插座；所述声透镜浇注于所述屏蔽层表面；所述屏蔽层是粘合在所述匹配层表面或镀在所述匹配层表面的金属膜。该新型抗干扰超声成像换能器将现有局部屏蔽的超声成像转换器改为全部屏蔽，大大降低了电磁波的干扰，进一步提高了整个超声系统的抗干扰性能，使整机图像质量更加清晰。
附图说明
图1是本实用新型提供的现有超声凸阵成像转换器的结构示意图；
图2是本实用新型提供的一种新型抗干扰超声成像换能器的结构示意图；
图3是本实用新型提供的一种新型抗干扰超声成像换能器的头部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的一种新型抗干扰超声成像换能器作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。
实施例一
本实用新型提供了一种新型抗干扰超声成像换能器，其结构如图2所示，包括声透镜1、屏蔽层2、匹配层3、压电元件4、背衬5、背衬铝座6、阵元引线板7、屏蔽铜箔8、电缆线9和插座10；
所述的声透镜1浇筑于所述屏蔽层2表面；
所述屏蔽层2是粘合在所述匹配层3表面的金属膜；
所述压电元件4与所述匹配层3通过粘结剂粘结，经加工后形成数十至数百个晶元拼成不同形状的基阵；
所述背衬5固定安装于所述压电元件4与所述背衬铝座6之间；
所述阵元引线板7外部包裹有所述屏蔽铜箔8，并与所述背衬铝座6连接；
所述电缆线9一端与所述阵元引线板7连接，另一端与所述插座10连接。
具体的，所述屏蔽层2、所述屏蔽铜箔8和所述电缆线9的外屏蔽连接成整体，所述屏蔽层2将所述匹配层3、所述压电元件4、所述背衬5和所述背衬铝座6全部包裹。
具体的，如图2和图3所示，所述匹配层3和所述压电元件4经加工形成的圆弧形的凸阵，圆弧形的凸阵是定位在凹面模具上的，所述背衬5是用模具浇筑形成的，所述背衬铝座6固定连接所述背衬5上，所述阵元引线板7与排针座11连接，所述电缆线9与所述阵元引线板7连接，所述屏蔽铜箔8包裹在阵元引线板外。
进一步的，所述屏蔽层2为导电金属膜，通过粘结剂包裹粘合于所述匹配层3、所述压电元件4、所述背衬5和所述背衬铝座6表面；进一步的，所述屏蔽层2为导电金属膜，总厚度为5-10微米，基材是PET高分子聚合物或其他种类的高分子聚合物，金属镀层材质为金、铜或铝，金属镀层的厚度为0.2-0.8微米。粘合所述导电金属膜的具体实施方式如下：准备一个未浇筑声透镜的凸阵换能器，将凸阵换能器表面清洗干净，在所述背衬5四周先黏贴上一层粘性铜箔，制作一个凸阵换能器的凹面模具，在模具的凹面上贴一块硅橡胶膜，准备一张导电金属膜，将导电金属膜和凸阵换能器放入等离子清洗机清洗，待用，准备环氧树脂粘合剂，搅拌均匀后，真空脱气泡，将粘合剂均匀涂在所述导电金属膜表面，将凸阵换能器对准导电金属膜放下去，将导电金属膜贴在圆弧形的匹配层表面，再将凸阵换能器对齐放入凹形模具中，加压压紧凸阵换能器和凹面模具，并固定使所述导电金属膜和凸阵换能器间多余的环氧树脂挤出来，然后将所述导电金属膜翻贴在背衬四周的铜箔上；最后将凸阵换能器两面用夹板夹紧，放入烘箱，加温固化，固化后从模具中取出凸阵换能器，制作完成。
进一步的，所述屏蔽层2为金属铝箔，将所述匹配层3表面、所述压电元件4和所述背衬5四周包起来，并通过粘结剂粘结，所述金属铝箔的厚度小于8微米；选择的所述金属铝箔中微孔越小越好，微孔越少越好，铝箔厚度均匀，平整光滑。粘合所述金属铝箔的具体方式与粘合所述导电金属膜的方式相同，但要注意的是，一旦所述金属铝箔在粘合过程中出现破损，即需更换并重复操作。
具体的，该方法同样适用于各种线阵换能器、凸阵换能器、相控阵换能器和腔内换能器，都能够使得换能器抗干扰性能得到很大提升。
实施例二
本实用新型还提供了一种新型抗干扰超声成像换能器，其结构如图2所示，包括声透镜1、屏蔽层2、匹配层3、压电元件4、背衬5、背衬铝座6、阵元引线板7、屏蔽铜箔8、电缆线9和插座10；
所述的声透镜1浇筑于所述屏蔽层2表面；
所述屏蔽层2是镀在所述匹配层3表面的金属膜；
所述压电元件4与所述匹配层3通过粘结剂粘结，经加工后形成数十至数百个晶元拼成不同形状的基阵；
所述背衬5固定安装于所述压电元件4与所述背衬铝座6之间；
所述阵元引线板7外部包裹有所述屏蔽铜箔8，并与所述背衬铝座6固定连接；
所述电缆线9一端与所述阵元引线板7连接，另一端与所述插座10连接。
具体的，所述屏蔽层2、所述屏蔽铜箔8和所述电缆线9的外屏蔽连接成整体，所述屏蔽层2将所述匹配层3、所述压电元件4、所述背衬5和所述背衬铝座6全部包裹。
具体的，如图2和图3所示，所述匹配层3和所述压电元件4经加工形成的圆弧形的凸阵，圆弧形的凸阵是定位在凹面模具上的，所述背衬5是用模具浇筑形成的，所述背衬铝座6固定连接有于所述背衬5上，所述阵元引线板7与排针座11连接，所述电缆线9与所述阵元引线板7连接，所述屏蔽铜箔8包裹在阵元引线外。
进一步的，所述屏蔽层2为金属镀层，所述金属镀层的金属材质为金、铝或铜，镀层厚度为0.2微米-0.8微米；使用所述金属镀层为屏蔽层的具体实施方式如下：将凸阵换能器的所述匹配层3表面，包括所述背衬5表面清洗干净，再放进等离子清洗机清洗，然后放入真空溅射机镀膜，镀层厚度为0.2微米-0.8微米；然后在所述背衬5四周包裹金属铜箔，并且所述金属铜箔与所述屏蔽铜箔8连接；最后将镀上屏蔽层的凸阵换能器浇筑声透镜，制作完成。
具体的，该方法同样适用于各种线阵换能器、凸阵换能器、相控阵换能器和腔内换能器，都能够使得换能器抗干扰性能得到很大提升。
上述描述仅是对本实用新型较佳实施例的描述，并非对本实用新型范围的任何限定，本实用新型领域的技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。
Claims (8)
1.一种新型抗干扰超声成像换能器，其特征在于，包括声透镜（1）、屏蔽层（2）、匹配层（3）、压电元件（4）、背衬（5）、背衬铝座（6）、阵元引线板（7）、屏蔽铜箔（8）、电缆线（9）和插座（10）；
所述声透镜（1）浇注于所述屏蔽层（2）表面；
所述屏蔽层（2）是粘合在所述匹配层（3）表面或镀在所述匹配层（3）表面的金属膜；
所述压电元件（4）与所述匹配层（3）通过粘结剂粘结，经加工后形成数十至数百个晶元拼成不同形状的基阵；
所述背衬（5）固定安装于所述压电元件（4）与所述背衬铝座（6）之间；
所述阵元引线板（7）外部包裹有所述屏蔽铜箔（8），并与所述背衬铝座（6）固定连接；
所述电缆线（9）一端与所述阵元引线板（7）连接，另一端与所述插座（10）连接。
2.如权利要求1所述的一种新型抗干扰超声成像换能器，其特征在于，所述屏蔽层（2）、所述屏蔽铜箔（8）和所述电缆线（9）的外屏蔽连接成整体。
3.如权利要求1所述的一种新型抗干扰超声成像换能器，其特征在于，所述屏蔽层（2）将所述匹配层（3）、所述压电元件（4）、所述背衬（5）和所述背衬铝座（6）全部包裹。
4.如权利要求3所述的一种新型抗干扰超声成像换能器，其特征在于，所述屏蔽层（2）为导电金属膜，通过粘结剂包裹粘合于所述匹配层（3）、所述压电元件（4）、所述背衬（5）和所述背衬铝座（6）表面。
5.如权利要求1所述的一种新型抗干扰超声成像换能器，其特征在于，所述屏蔽层（2）为导电金属膜，总厚度为5-10微米，基材是PET高分子聚合物，金属镀层材质为金、铜或铝，金属镀层的厚度为0.2-0.8微米。
6.如权利要求1所述的一种新型抗干扰超声成像换能器，其特征在于，所述屏蔽层（2）为金属铝箔，将所述匹配层（3）表面、所述压电元件（4）和所述背衬（5）四周包起来，并通过粘结剂粘结，所述金属铝箔的厚度小于8微米。
7.如权利要求1所述的一种新型抗干扰超声成像换能器，其特征在于，所述屏蔽层（2）为金属镀层，所述金属镀层的金属材质为金、铝或铜，镀层厚度为0.2微米-0.8微米。
8.如权利要求1所述的一种新型抗干扰超声成像换能器，其特征在于，所述背衬（5）四周包裹有金属铜箔，在所述金属铜箔表面粘结有导电金属膜或镀有金属膜，并且所述金属铜箔与所述屏蔽铜箔（8）连接。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113359119A (zh) * | 2021-08-11 | 2021-09-07 | 常州市深海回声声学科技有限公司 | 一种基于圆弧形压电复合材料的侧扫换能器及其制备方法 |
| CN113951920A (zh) * | 2021-09-24 | 2022-01-21 | 聚融医疗科技(杭州)有限公司 | 全屏蔽超声探头 |
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