DE3024457A1

DE3024457A1 - ULTRASONIC TEST HEAD

Info

Publication number: DE3024457A1
Application number: DE19803024457
Authority: DE
Inventors: Ing. Christoph Timelkam Theumer
Original assignee: Kretztechnik AG
Current assignee: GE Medical Systems Kretztechnik GmbH and Co oHG
Priority date: 1979-08-27
Filing date: 1980-06-28
Publication date: 1981-04-16
Also published as: GB2057814A

Description

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UltraschallprüfkopfUltrasonic probe

Die Erfindung betrifft einen Ultraschallprüfkopf mit wenigstens einem Schwinger aus einer piezoelektrische Eigenschaften aufweisenden Plastikfolie, an der Elektroden vorgesehen sind.The invention relates to an ultrasonic probe with at least one oscillator made of a plastic film exhibiting piezoelectric properties, on which Electrodes are provided.

Bei Ultraschallprüfköpfen haben u.a. die Arbeitsfrequenz, die Resonanzfrequenz des Schwingers und der Durchmesser des Schwingers entscheidende Einflüsse auf das Betriebsverhalten. Bei nicht fokussierten Ultraschallprüfköpfen wird ein Schallbündel erzeugt, welches sich im Fernfeld kegelförmig öffnet. Wegen dieser Divergenz des Schallbündels tritt unabhängig von der Absorption der Schallenergie im beschallten Medium eine von der Entfernung abhängige Abnahme der Schallintensität auf, durch die die praktisch ausnützbare Reichweite des Schallbündels begrenzt wird. Zur Erzielung einer großen Reichweite ist es daher erwünscht, den Divergenzwinkel des Schallbündels möglichst klein zu halten. Die Größe des Öffnungs- oder Divergenzwinkels des Schallbündels hängt vom Verhältnis des Durchmessers der abstrahlenden Fläche des Schallkopfes zu der von der Arbeitsfrequenz abhängigen,auftretenden Wellenlänge ab. Je größer das Verhältnis ist, desto kleiner wird der Divergenzwinkel. Zur Erzielung großer Reichweiten muß man daher bei einer gegebenen Frequenz mit einer möglichst großen abstrahlenden Fläche, also einem möglichst großen Schwinger arbeiten.In the case of ultrasonic probes, the working frequency, the resonance frequency of the transducer and the Diameter of the transducer has a decisive influence on the operating behavior. With non-focused ultrasonic probes a sound bundle is generated, which opens conically in the far field. Because of these Divergence of the sound bundle occurs independently of the absorption of the sound energy in the sonicated medium Distance-dependent decrease in sound intensity, through which the practically usable range of the Sound bundle is limited. In order to achieve a long range, it is therefore desirable to adjust the divergence angle to keep the sound bundle as small as possible. The size of the angle of opening or divergence of the sound beam depends on the ratio of the diameter of the radiating surface of the transducer to that of the working frequency dependent, occurring wavelength. The bigger that Ratio, the smaller the angle of divergence becomes. In order to achieve large ranges, you have to use a given frequency with the largest possible radiating surface, i.e. the largest possible oscillator work.

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Auch "bei fokussierten Schallköpfen werden vielfach möglichst große Schwinger gewünscht. Die Fokussierung erfolgt entweder durch Verwendung akustischer Linsen oder durch Verwendung sphärisch, gekrümmter Schwinger. Es geht hier weniger um eine Erhöhung der Reichweite, sondern darum, das Schallbündel in einer bestimmten Entfernung vom Schwinger einzuschnüren, um ein möglichst gutes Seitenauflösungsvermögen zu erhalten. Durch Verwendung mehrerer konzentrischer Schwinger im fokussierten Schallkopf und durch verschiedene Fokussierung der Einzelschwinger sowie dadurch, daß man die Schwinger wahlweise einzeln oder im Verbundbetrieb erregt, kann man bei manchen Schallköpfen verschiedene Einschnürungszonen wählen und somit in einem größeren Bereich im Bedarfsfall ein besseres Auflösungsvermögen erzielen. Abgesehen davon ergibt sich auch beim fokussierten Schallkopf prinzipiell die Tatsache, daß man eine umso bessere Fokussierung erzielen kann, je größer der Schwingerdurchmesser bei einer vorgegebenen Wellenlänge ist.Also "with focused transducers are multiple The largest possible transducer is desired. Focusing is done either by using acoustic lenses or by using spherical, curved transducers. It's going ok here not so much about increasing the range, but about keeping the sound beam at a certain distance constricting by the transducer in order to obtain the best possible side resolution. By using several concentric transducers in the focused transducer and through different focussing of the individual transducers as well as the fact that the vibrators are excited either individually or in combination, you can with Select different constriction zones for some transducers and thus in a larger area if necessary achieve a better resolution. Apart from this, this also results in principle with the focused transducer the fact that you get a better focus can achieve the larger the transducer diameter at of a given wavelength.

Derzeit werden in Ultraschallprüfköpfen vorwiegend Schwinger aus keramischem Material verwendet. Diese Schwinger werden im Bereich ihrer Eigenresonanz betrieben und müssen daher bei den gebräuchlichen Frequenzen im Bereich von 1 bis 10 MHz dünn ausgebildet sein, so daß sich Schwierigkeiten ergeben, solche Schwinger mit beliebig großen Durchmessern zu erzeugen. Für eine Betriebsfrequenz von 2 MHz werden die Schwinger derzeit nur bis zu einem Durchmesser von etwa 25 mm serienmäßig erzeugt. Bei größeren Durchmessern der Schwinger ergibt sich eine extrem hohe Ausfallsquote bei der Erzeugung, so daß sie nur für Sonderfälle angefertigt werden, wogegen solche Schwinger für serienmäßigen Einsatz wegen der hohen Kosten nicht tragbar sind.At present, transducers made of ceramic material are predominantly used in ultrasonic probes. These Oscillators are operated in the range of their natural resonance and must therefore operate at the common frequencies in Range from 1 to 10 MHz can be made thin, so that difficulties arise with arbitrary such transducers to produce large diameters. For an operating frequency of 2 MHz, the transducers are currently only up to produced in series to a diameter of about 25 mm. With larger diameters of the transducers, there is a extremely high failure rate in production, so that they are only made for special cases, whereas such Transducers for serial use are not portable because of the high cost.

Es wurden in letzter Zeit piezoelektrische Eigenschaften aufweisende Plastikfolien gefunden, die daher dem Prinzip nach an Stelle von keramischen SchwingernRecently, there have been found plastic films exhibiting piezoelectric properties in principle instead of ceramic transducers

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in Ultraschallprüfköpfen zum Senden und Empfangen von Ultraschallwellen verwendet werden können. Diese Folien können durch Dehnen verformt werden, so daß sie auch zu sphärisch gewölbten Schwingern verarbeitet werden können. Überdies lassen sich Schwinger in beliebiger Größe herstellen. Wenn man allerdings solche Folien unter Beibehaltung des sonstigen Aufbaues einfach an Stelle der keramischen Schwinger in herkömmliche Prüfköpfe einsetzt, so erhält man Ultraschallprüfköpfe mit einer sehr kleinen Empfindlichkeit, die für den praktischen Einsatz besonders an stark absorbierenden Medien, wie z.B. menschlichem oder tierischem Gewebe, nicht geeignet sind.in ultrasonic probes for sending and receiving Ultrasonic waves can be used. These foils can be deformed by stretching, so that they too can be processed into spherically curved transducers. In addition, transducers can be in any Make size. However, if you just apply such films while maintaining the rest of the structure Instead of inserting the ceramic transducer into conventional probes, ultrasonic probes are also obtained a very low sensitivity, which is particularly important for practical use on strongly absorbing media, such as human or animal tissue, are not suitable.

Die piezoelektrischen Eigenschaften der Plastikfolien werden durch das Material und durch eine besondere Behandlung des Materials erzielt. U.a. bestehen bekannte Folien der genannten Art aus Polyvinylfluorid in Betaphase, bei dem die Makromoleküle durch Streckung der Folie auf die zehnfache Länge ausgerichtet werden, wonach eine Polarisierung bei ungefähr 10O⁰C stattfindet. Dabei ergibt sich herstellungsbedingt eine sehr geringe, in der Größenordnung von einigen um liegende Dicke der Folie und damit eine Eigenfrequenz von mindestens 50 MHz. In der medizinischen Diagnostik wird demgegenüber meist mit Frequenzen zwischen 1 und 8 MHz, vorzugsweise 2 bis 4 MHz, gearbeitet, so daß die Arbeitsfrequenz nur einen kleinen Bruchteil der Resonanzfrequenz der Folien und damit Schwinger beträgt. In der Praxis bedeutet dies einen schlechten Wirkungsgrad des Schwingers. Es ist zwar von keramischen oder kristallinen Schwingern her bekannt, durch Aufeinanderkleben mehrerer Schwinger größere Dicken zu erzielen und damit die Resonanzfrequenz herabzusetzen, doch ist dieses Verfahren bei Folien nur bedingt anwendbar. Würde man viele, beispielsweise 10 Folien, aufeinanderkleben, um die Resonanzfrequenz an die Arbeitsfrequenz anzupassen, so erhielte man ein Paket mit vielen The piezoelectric properties of the plastic films are achieved through the material and through a special treatment of the material. Ua consist known films of the mentioned type of polyvinyl fluoride in beta phase, in which the macromolecules are aligned by stretching of the film at ten times the length, after which a polarization at about 10O ⁰ C takes place. Due to the manufacturing process, this results in a very small thickness of the film of the order of magnitude of a few .mu.m and thus a natural frequency of at least 50 MHz. In medical diagnostics, on the other hand, frequencies between 1 and 8 MHz, preferably 2 to 4 MHz, are usually used, so that the working frequency is only a small fraction of the resonance frequency of the foils and thus the oscillator. In practice this means that the efficiency of the oscillator is poor. Although it is known from ceramic or crystalline oscillators to achieve greater thicknesses by gluing several oscillators on top of one another and thus to reduce the resonance frequency, this method can only be used to a limited extent with foils. If you were to stick many foils, for example 10 foils, on top of one another in order to adapt the resonance frequency to the working frequency, you would get a package with many

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inaktiven Klebe schichten, die den Wirkungsgrad ungünstig beeinflussen, wobei zu bedenken ist, daß die Dicke einer einzelnen Klebeschicht in der gleichen Größenordnung wie die Dicke einer Folie liegt. Diese an und für sich ungünstigen Verhältnisse werden noch dadurch verschlechtert, daß beim herkömmlichen Aufbau von ültraschallprüfköpfen an der Rückseite des Schwingers ein Stütz- und Dämpfungskörper angeordnet ist, in den ein Teil der Schallenergie abgestrahlt wird, wodurch weitere Verluste auftreten.inactive adhesive layers that adversely affect the efficiency affect, bearing in mind that the thickness of a single adhesive layer is of the same order of magnitude how the thickness of a foil is. These conditions, which are in and of themselves unfavorable, are made worse by that with the conventional construction of ultrasonic probes a support and damping body is arranged on the back of the oscillator, in which a Part of the sound energy is radiated, causing further losses.

Bei den herkömmlichen Schallköpfen mit keramischen Schwingern hat der Stütz- und Dämpfungskörper einerseits die Aufgabe, dem Schwinger einen mechanischen Halt zu geben, damit er beim Aufsetzen des Schallkopfes auf das zu prüfende Objekt nicht durchgebogen und damit gebrochen wird, wobei dieser Körper anderseits einen Teil der Schallenergie aus dem Schwinger ableiten und durch Absorption vernichten soll, um kurze Impulse zu erhalten. Beim keramischen Schwinger ist dies notwendig, da er im Bereich der Eigenresonanz betrieben wird und daher nachschwingt. Im Gegensatz dazu werden Schwinger aus Plastikfolien weit unterhalb der Eigenfrequenz betrieben, so daß die beim keramischen Schwinger notwendige Dämpfung nicht erforderlich ist, da ohnehin kurze Impulse erzeugt werden können. Einem an der Rückseite des Schwingers angeordneten Körper kommt daher nur die Aufgabe der mechanischen Abstützung zu und die Ableitung der Schallenergie nach hinten ist unerwünscht.In conventional transducers with ceramic transducers, the support and damping body have on the one hand the task of giving the transducer a mechanical hold so that when the transducer is placed on the object to be tested is not bent and thus broken, this body being part of the other Derive sound energy from the transducer and destroy it by absorption in order to obtain short impulses. This is necessary with the ceramic oscillator because it is operated in the range of natural resonance and therefore oscillates afterwards. In contrast, oscillators made of plastic films are operated far below the natural frequency, so that the damping required for ceramic oscillators is not required, since short pulses are generated anyway can. A body arranged on the rear side of the oscillator therefore only has the task of mechanical support and the dissipation of the sound energy to the rear is undesirable.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Prüfkopfes der eingangs genannten Art, bei dem Energieverluste bei der Arbeitsfrequenz weitgehend vermieden werden.The object of the invention is to create a test head of the type mentioned in the introduction, in which energy losses can be largely avoided at the working frequency.

Die gestellte Aufgabe wird prinzipiell dadurch gelöst, daß an der Rückseite des Schwingers eine für Schallwellen mit der vorbestimmten Arbeitsfrequenz zumindest im wesentlichen undurchlässige Sperrschicht vorgesehen ist.The problem posed is achieved in principle in that one for sound waves is located on the rear side of the oscillator at least substantially impermeable barrier layer is provided with the predetermined operating frequency.

Nach, einer bevorzugten Ausführungsform entspricht die Dicke der Sperrschicht einem Viertel der Wellenlänge des Ultraschalls im Material der Sperrschicht bei der Arbeitsfrequenz und der spezifische Schallwiderstand des Materials der Sperrschicht ist größer als jener des Schwingermaterials.According to a preferred embodiment, the thickness of the barrier layer corresponds to a quarter of the wavelength of the ultrasound in the material of the barrier layer at the operating frequency and the specific sound resistance the material of the barrier layer is larger than that of the transducer material.

Nach einer Möglichkeit ist die Sperrschicht als Zwischenkörper zwischen dem Schwinger und einem Stützkörper angeordnet, wobei dann der Stützkörper aus einem einen niedrigeren spezifischen Schallwiderstand als der Zwischenkörper aufweisenden Material hergestellt ist. Bei diesem Aufbau besitzt die Sperrschicht grundsätzlich nur eine Sperrwirkung gegenüber Schall mit der vorbestimmten Arbeitsfrequenz, so daß diese Schwingungen vom Prüfkopf nur nach vorne abgestrahlt werden können. Andere, gegebenenfalls gleichzeitig mit den Schallimpulsen, die die Arbeitsfrequenz aufweisen, entstehende Schwingungen, die demgemäß eine andere !Frequenz aufweisen, können durch den Zwischenkörper hindurchtreten und werden im Stützkörper absorbiert. Es ergibt sich also eine Schwächung aller eine von der Arbeitsfrequenz abweichende Frequenz aufweisenden Schwingungen und damit eine Bereinigung des abgestrahlten Schallspektrums.According to one possibility, the barrier layer is an intermediate body between the transducer and a support body arranged, in which case the support body consists of a lower specific acoustic resistance than that Intermediate body having material is made. In this structure, the barrier layer basically has only a barrier effect against sound with the predetermined operating frequency, so that these vibrations from Probe can only be emitted forwards. Others, possibly simultaneously with the sound impulses, which have the working frequency, resulting vibrations, which accordingly have a different frequency can pass through the intermediate body and become in the supporting body absorbed. This results in a weakening of all frequencies deviating from the working frequency having vibrations and thus a cleaning of the emitted sound spectrum.

Nach einer Weiterbildung besteht die Sperrschicht aus elektrisch leitendem Material, insbesondere Metall, und bildet zugleich die rückseitige Elektrode des Schwingers. Es ist dabei sogar möglich, die Sperrschicht als Stützkörper für den Schwinger auszubilden, also auf einen zusätzlichen Dämpfungskörper zu verzichten. IPür fokussierte Schallköpfe können der Schwinger und die Sperrschicht gleichartig zylindrisch oder sphärisch gekrümmt sein.According to a further development, the barrier layer consists of electrically conductive material, in particular metal, and at the same time forms the rear electrode of the transducer. It is even possible to use the barrier layer to be designed as a support body for the transducer, i.e. to dispense with an additional damping body. I door With focused transducers, the transducer and the barrier layer can be similarly cylindrical or spherically curved be.

Es ist ohne weiteres möglich, die vorderseitige Elektrode und die rückseitige Sperrschicht gesondert herzustellen und mit der zum Schwinger zugeschnittenen Folie durch Kleben zu verbinden. Nach einer WeiterbildungIt is easily possible to separate the front electrode and the rear barrier layer and to connect to the foil cut to size for the transducer by gluing. After further training

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— fides Erfindungsgedankens wird jedoch ein neues Herstellungsverfahren vorgeschlagen, nach dem zunächst aus einer piezoelektrische Eigenschaften aufweisenden Folie durch Anbringen einer metallischen Sperrschicht an der einen und vorzugsweise auch eines später die Elektrode bildenden Metallüberzuges an der anderen Seite ein Verbundmaterial hergestellt und aus diesem dann die Schwinger mit rückseitiger, zugleich die Elektrode bildender Sperrschicht, und vorderseitiger Elektrode ausgeschnitten sowie gegebenenfalls durch Kaltverformung, wie Pressen oder Tiefziehen, zu fokussierten Schwingern verformt werden. Der entscheidende Vorteil ist hier, daß man neben der vereinfachten Herstellung auch tatsächlich in ihren Eigenschaften weitgehend idente Schwinger herstellen kann. In der Praxis müßte man allerdings für jede vorgesehene Betriebsfrequenz ein eigenes Verbundmaterial mit entsprechender Sperrschicht herstellen. Sperrschicht und Elektrode können aufgeklebt, aufgedampft oder galvanisch niedergeschlagen werden.- However, the idea behind the invention is a new manufacturing process proposed after initially comprising a piezoelectric properties Foil by attaching a metallic barrier layer to one and preferably also one later the Electrode forming metal coating on the other side made a composite material and from this then the transducers with the barrier layer on the back, which also forms the electrode, and the one on the front Electrode cut out and, if necessary, by cold forming, such as pressing or deep drawing focused oscillators are deformed. The key advantage here is that you can do this in addition to the simplified Production can actually produce transducers that are largely identical in terms of their properties. In practice, however, a separate composite material with a corresponding one would have to be used for each intended operating frequency Create a barrier layer. The barrier layer and electrode can be glued, vapor-deposited or galvanized get knocked down.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung hervor.Further details and advantages of the subject matter of the invention can be found in the following description of the drawings emerged.

In der Zeichnung ist ein erfindungsgemäßer uTtraschallprüfkopf schematisiert im Längsschnitt dargestellt.In the drawing is a ultrasonic test head according to the invention shown schematically in longitudinal section.

Der vorgesehene Prüfkopf 1 besitzt ein Gehäuse aus einem elektrisch isolierenden Material, das auch weitgehend schallundurchlässig ist. Im Gehäuse ist ein Schwinger 3 aus einer Plastikfolie angebracht, die an der Vorder- und Bückseite mit je einer Elektrode 4· bzw. versehen ist. Die Vorderseite des Schallkopfes 1 ist durch eine Schutzschicht 6 abgeschlossen, die den Schwinger gegenüber dem Prüfobjekt elektrisch isoliert und gleichzeitig einen mechanischen Schutz für den Schwinger 3 und die Elektrode 5 darstellt. Die Dicke der Schutzschicht 6 kann in bekannter Weise auf die Frequenz des abzustrahlen-The test head 1 provided has a housing made of an electrically insulating material which is also largely impermeable to sound. A transducer 3 made of a plastic film is mounted in the housing and is provided with an electrode 4 or on the front and back sides. The front of the transducer 1 is closed off by a protective layer 6, which electrically isolates the transducer from the test object and at the same time provides mechanical protection for the transducer 3 and the electrode 5. The thickness of the protective layer 6 can be adjusted in a known manner to the frequency of the radiated

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den Ultraschalls abgestimmt sein. Rückseitig befindet sich der Schwinger 3 in Schallkontakt mit einem eine Sperrschicht bildenden Zwischenkörper 7» der nur der besseren Übersichtlichkeit halber in geringem Abstand von der Elektrode 4 dargestellt wurde. Die Dicke des Zwischenkörpers 7 entspricht einem Viertel der Wellenlänge des abzustrahlenden Ultraschalles in seinem Herstellungsmaterial bei der Arbeitsfrequenz. Beim Ausführungsbeispiel sitzt der die Sperrschicht bildende Zwischenkörper auf einem Stützkörper 8. Der Schallwiderstand des Materials des Zwischenkörpers 7 ist größer als der Schallwiderstand der den Schwinger 3 bildenden Folie und auch größer als der Schallwiderstand des Stützkörpers 8. Diese Forderung läßt sich u.a. dadurch erfüllen, daß der Zwischenkörper 7 aus Metall besteht. Der Stützkörper 8 kann aus Kunstharz gefertigt werden. Man kann allerdings auch ein anderes Material für die Sperrschicht 7 verwenden, soferne die erwähnten Forderungen hinsichtlich der Dicke und des Schallwiderstandes erfüllt sind. Besteht der Zwischenkörper 7 aus Metall, dann ist auch die Möglichkeit vorhanden, die Elektrode 4 wegzulassen und den Zwischenkörper 7 als rückseitige Elektrode der Folie zu verwenden.be matched to the ultrasound. Located on the back the oscillator 3 is in sound contact with an intermediate body 7 forming a barrier layer, which is only the For the sake of clarity, it was shown at a short distance from the electrode 4. The thickness of the Intermediate body 7 corresponds to a quarter of the wavelength of the ultrasound to be emitted in its manufacturing material at the working frequency. In the exemplary embodiment, the one that forms the barrier layer is seated Intermediate body on a support body 8. The sound resistance of the material of the intermediate body 7 is greater than the sound resistance of the film forming the oscillator 3 and also greater than the sound resistance of the support body 8. This requirement can be met, inter alia, in that the intermediate body 7 is made of metal consists. The support body 8 can be made of synthetic resin. However, you can also use a different material for the barrier layer 7, provided that the requirements mentioned in terms of thickness and sound resistance are met are fulfilled. If the intermediate body 7 consists of Metal, then there is also the possibility of omitting the electrode 4 and the intermediate body 7 as Use the back electrode of the foil.

Beim Ausführungsbeispiel bilden die beiden Elektroden 4,5 einen Kondensator, der mit einer innerhalb des Gehäuses 2 angeordneten Spule 9 zu einem Schwingkreis geschaltet ist, welcher auf die Arbeitsfrequenz abgestimmt ist. Beim Ausführungsbeispiel ist dieser Schwingkreis mit einem mit Büchse 10 und Stift 11 versehenen Steckanschluß für ein zu einem Ultraschallgerät führendes Kabel verbunden. Man könnte auch eine direkte Kabelverbindung zu dem Gerät vorsehen.In the exemplary embodiment, the two electrodes 4, 5 form a capacitor which is connected to one within the Housing 2 arranged coil 9 is connected to a resonant circuit which is tuned to the operating frequency is. In the exemplary embodiment, this resonant circuit is provided with a sleeve 10 and pin 11 Plug connection for a cable leading to an ultrasound device connected. You could also use a direct cable connection to the device.

Die Folie 3» die Schutzschicht 6 und die Sperrschicht 7 wurden nicht maßstabgetreu gezeichnet. Tatsächlich wird die Folie 3 eine Dicke von einigen pm aufweisen, wogegenThe film 3 »the protective layer 6 and the barrier layer 7 were not drawn to scale. Indeed it will the film 3 have a thickness of a few μm, whereas

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die Dicke des die Sperrschicht bildenden Zwischenkörpers 7 und der Schutzschicht 6 einige Zehntel Millimeter beträgt. Wenn die mechanische Festigkeit der Zwischenschicht 7 ausreichend groß ist, kann auf einen eigenen Stützkörper 8 verzichtet werden. Beim Ausführungsbeispiel wird angenommen, daß die Folie 3 mit den Elektroden 4,5 und dem Zwischenkörper 7 durch Klebung verbunden ist. Man könnte auch großflächig ein Verbundmaterial aus Folie, Elektrode(n) und Sperrschicht herstellen und aus diesem dann Schwinger in entsprechenden Durchmessern ausstanzen, die dann nur mehr mit den elektrischen Leitungsanschlüssen versehen werden müßten. Für fokussierte Schallköpfe werden der Schwinger 3 und die Sperrschicht 7 gleichartig zylindrisch oder sphärisch gekrümmt. Durch Unterteilung der Elektrode 5 in mehrere mit eigenen Anschlüssen versehene Felder kann man unter Verwendung entsprechender Umschalter jeweils nur Teilbereiche bzw. wahlweise Teilbereiche und den gesamten Schwinger erregen und damit die abstrahlende Fläche verändern, um beispielsweise bei einem fokussierten Schallkopf verschiedene Zonen des besten Auflösungsvermögens zu erhalten, wie dies eingangs beschrieben wurde.the thickness of the intermediate body 7 forming the barrier layer and of the protective layer 6 is a few tenths Millimeters. If the mechanical strength of the intermediate layer 7 is sufficiently large, one can own support body 8 can be omitted. In the embodiment it is assumed that the film 3 with the electrodes 4, 5 and the intermediate body 7 is connected by gluing. One could also have a large area Produce composite material from foil, electrode (s) and barrier layer and from this then transducer in appropriate Punch out diameters which then only have to be provided with the electrical line connections. For focused transducers, the transducer 3 and the barrier layer 7 are similarly cylindrical or spherically curved. By subdividing the electrode 5 into several fields provided with their own connections using the appropriate switch, only partial areas or, optionally, partial areas and the whole Excite vibrators and thus change the radiating surface, for example in the case of a focused transducer different zones of the best resolution as described at the beginning.

Die beschriebene Sperrschicht stellt nach den derzeitigen Erkenntnissen die am günstigsten erscheinende Lösung dar. Man könnte auch dadurch zumindest eine gewisse Sperrwirkung gegen Schallabstrahlung an der Rückseite des Schwingers erzielen, daß man einen Stützkörper 8 verwendet, der weitgehend schallmäßig falsch an den Schwinger 3 angepaßt ist, also einen vom Schallwiderstand des Schwingers 3 sehr stark abweichenden Schallwiderstand besitzt.The barrier layer described represents after the current Findings represent the most favorable solution. You could also at least a certain Barrier effect against sound radiation on the back of the Schwingers achieve that a support body 8 is used, which largely incorrectly adapted to the transducer 3 in terms of sound is, that is, has a sound resistance that differs greatly from the sound resistance of the oscillator 3.

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Claims

Patent claims:

1. Ultrasonic probe with at least one transducer from a having piezoelectric properties. Plastic sheet on which electrodes are provided, thereby characterized in that on the back of the oscillator (3) one for sound waves with the predetermined work it s frequency at least a substantially impermeable barrier layer (7) is provided.

2. Ultrasonic probe according to claim 1, characterized in that the thickness of the barrier layer (7) is a Corresponds to quarter of the wavelength of the ultrasound in the material of the barrier layer at the operating frequency and the specific acoustic resistance of the material of the barrier layer is greater than that of the transducer material.

3. Ultrasonic probe according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the barrier layer as an intermediate body (7) between the oscillator (3) and a support body (8) arranged and the support body (8) from a lower specific sound resistance than the intermediate body having material is made.

4. Ultrasonic probe according to one of claims 1 to 3, characterized in that the barrier layer (7) consists of electrically conductive material, in particular metal or metal oxide, and at the same time the rear electrode of the oscillator (3) forms.

5. Ultrasonic probe according to claim 4, characterized in that the barrier layer (7) as the sole support body is designed for the oscillator (3).

6. Ultrasonic probe according to one of claims 1 to 5, characterized in that the oscillator and the barrier layer are similarly cylindrical or spherically curved for the purpose of focusing.

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ORfGlNAL INSPECTED

7. A method for producing an ultrasonic test head according to any one of claims 1 to 6, characterized in that that first of a film exhibiting piezoelectric properties by applying a barrier layer one and preferably also a metal coating later forming the electrode "on the other side is a composite material and then cut out the transducer with the barrier layer and electrode from this will.