CN2657706Y - 一种组合式大功率聚焦超声换能器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种医疗器械中聚焦超声治疗仪器使用的组合式大功率聚焦超声换能器。它包括大口径球形压电晶片，晶片支架和B超探头，其特征是：大口径球形压电晶片与晶片支架在止口处粘接，在压电晶片的凸面背后形成一个密封的空气仓，支架中心开有可容B超探头组装的孔，孔内装有B超探头，功率电缆通过支架下开孔进入空气仓，而分别焊在大口径球形压电晶片镀层上，它克服了现有换能器体积大、制造工艺复杂、效率低、寿命短缺点，它具有结构简单、使用方便、效率高、使用寿命长的优点。

Description

一种组合式大功率聚焦超声换能器
                      技术领域
本实用新型涉及一种超声治疗仪器上使用的超声换能器，特别是一种组合式大功率聚焦超声换能器。
                      背景技术
现有的采用聚焦方式工作的超声治疗仪器，主要由电源、高频驱动电路和聚焦超声换能器组成，而聚焦超声换能器的结构性能，直接影响临床应用的效果。现有的大功率聚焦超声治疗器大都采用的组合式功率聚焦超声换能器，基本有三种结构型式：
一、球型壳体多元换能器。凹球壳一般直径在350～420mm，上贴超声晶片300～1000单元，凹球壳中心组装B超探头。由于体积大，零件多，制作工艺复杂，工作时效率低，因而焦点上功率小，而B超探头必须设计成延轴心升高的独立运动机构，增加了制造难度。
二、小凹晶片有限元二次聚焦换能器，组装后一般直径在200～250mm，压电晶片单元直径35～45mm，成圆周布置6～8个单元，中心装有B超探头，必须具有独立升降功能。这种组合式聚焦超声换能器体积依然大，工艺也较复杂，最大的弱点是单元之间二次聚焦较难，基本无法同频率同相位工作，直接影响预期功率效果。
三、圆平片加声透镜组合式换能器，这种换能器一般采用直径100～120mm压电晶片加金属声透镜，中有孔组装B超探头，该换能器有许多优点，体积小、聚焦性高。但也有较大不足，因有晶片与声透镜的粘接层固电声转化效率低，粘接易损坏，使用寿命较短等。
                      发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对上述产品存在的缺陷，提供一种组合式大功率聚焦超声换能器，它解决了现有产品体积大、效率低、寿命短、聚焦性能差、需另配一套B超探头运动机构，增加生产难度及成本的问题。
本实用新型的技术方案是这样实现的：它包括大口径球形压电晶片、晶片支架及B超探头组成，其特征是：大口径球形压电晶片与晶片支架在止口处粘接，在压电晶片的凸面背后形成一个密封的空气仓，支架中心开有可容B超探头组装的孔，孔内装有B超探头，功率电缆通过支架下开孔进入空气仓，而分别焊在大口径球形压电晶片镀层上；大口径球形压电晶片为球冠形薄壳，其直径采用100～140mm，球半径采用120～180mm，其工作频率采0.8～2MHZ，其中心开有可通过B超探头的孔；B超探头固定在晶片支架中心孔中，同轴同心，B超探头发射凸面高于大口径球形晶片截平面5～8mm。
经过这样设计的换能器，由于采用球形压电晶片，通过功率超声电缆加载高频电流后，球形晶片受激励后发出超声波，在球面焦点处形成大功率焦斑，由于声场分布均匀，热学焦点好，制作工艺也相对简单。B超探头与功率聚焦换能器相对固定，并且使其略高出换能器平面，小巧的组合使升降探查不必另设置一套运动机构，即可整体升降对患者病变部位进行方便的扫查，在聚焦换能器治疗过程中，B超探头可同时监视。本实用新型采用的技术方案，较好的解决了目前组合式功率聚焦超声换能器的不足，使其体积小巧，效率高，聚焦性好，寿命长，简化运动机构，节约生产成本。
                      附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
                    具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步描述：
如图1所示，本实用新型包括大口径球形压电晶片9，晶片支架7及B超探头3。晶片支架7加工有上止口，与大口径球形压电晶片9相配合，止口上施密封胶，使其形成空气仓1，这是压电晶片工作原理决定的，同时晶片支架7如图位置加工有穿线孔也需密封；功率电缆正极8与大口径球形压电晶片9之凸面镀层焊接。功率电缆负极10穿过晶片支架7上小孔焊在大口径球形压电晶片9之凹面镀层上，可引线均布焊3～4点。B超探头3穿过晶片支架7之中孔，使其发射凸面高于大口径晶片9截平面5～8mm，而且使其与大口径球形压电晶片9同轴同心，用密封胶6固定。组合式功率聚焦超声换能器使用时，功率超声电缆5接高频超声驱动电路，B超电缆4接B超主机，固定镙孔2与治疗机三维运动机构固定连接。治疗时，首先组合式功率聚焦超声换能器整体运动，由于B超探头3高出大口径球形压电晶片截平面可很方便对患者扫查；由于不用聚焦声透镜，没有压电晶片与透镜之粘接层，电声效率高，声场单纯，在大口径球形压电晶片9的焦点上形成良好的超声聚焦焦核11。本实用新型与大而复杂、效率低、寿命短的现行组合式聚焦超声换能器相比，具有结构简单、效率高、寿命长的优点。

Claims (3)

1、一种组合式大功率聚焦超声换能器，它包括大口径球形压电晶片、晶片支架及B超探头组成，其特征是：大口径球形压电晶片与晶片支架在止口处粘接，在压电晶片的凸面背后形成一个密封的空气仓，支架中心开有可容B超探头组装的孔，孔内装有B超探头，功率电缆通过支架下开孔进入空气仓，而分别焊在大口径球形压电晶片镀层上。
2、根据权利要求1的一种组合式大功率聚焦超声换能器，其特征是：大口径球形压电晶片为球冠形薄壳，其直径采用100～140mm，球半径采用120～180mm，其工作频率为0.8～2MHZ，其中心开有可通过B超探头的孔。
3、根据权利要求1的一种组合式大功率聚焦超声换能器，其特征是：B超探头固定在晶片支架中心孔中，同轴同心，B超探头发射凸面高于大口径球形晶片截平面5～8mm。
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