DE3133669A1

DE3133669A1 - "ultraschall-wandler"

Info

Publication number: DE3133669A1
Application number: DE19813133669
Authority: DE
Inventors: Bertram 8520 Erlangen Sachs; Michael Dipl.-Phys. 8521 Spardorf Vieth
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1981-08-26
Filing date: 1981-08-26
Publication date: 1983-03-17

Description

Ultraschall-Wandler
Die Erfindung bezieht sich auf einen Ultraschall-Wandler mit einem piezoelektrischen Grundkörper, der an seinen Flachseiten jeweils mit einer Elektrode versehen ist.
Ein bekannter Ultraschall-Wandler enthält einen zylinderförmigen piezoelektrischen Grundkörper, der an seiner Mantelfläche mit Längsnuten versehen ist, die sich von einer der Stirnseiten über einen wesentlichen Teil der Mantelfläche erstrecken. In diesen Nuten greifen jeweils die Endflächen der umgebogenen Enden hakenartiger Halterungskörper ein, mit deren Hilfe der Piezokörper frei beweglich gelagert ist. Diese Halterungskörper dienen zugleich als elektrische Anschlußleiter. Zu diesem Zweck ist der Piezokörper an seinen Stirnseiten jeweils mit einer elektrisch leitenden Oberflächenschicht versehen, die sich auch über die Längsnuten bis zu deren Endflächen erstreckt (DE-AS 12 03 498)-.
Ultraschall-Wandler, die beispielsweise in der Ultraschall-Echographie verwendet werden sollen, sind mit einem scheibenförmigen piezoelektrischen Grundkörper versehen, dessen Dicke wesentlich geringer ist als seine Aus-lehnung in der Ebene seiner Flachseiten. Bei diesen Wandlern ist der Grundkörper an seinen Flachseiten jeweils mit einer Metallisierung versehen, die als Elektrode dienen und mit weiteren Teilen des Wandlers, beispielsweise einer Anpassungsschicht oder einem Dämpfungskörper, unlösbar verbunden. Für diese Verbindung, beispielsweise eine Klebeverbindung, wird gestört durch die erforderliche elektrisch leitende Verbindung zwischen der Elektrode und einem elektrischen Anschlußleiter, die im allgemeinen eine Lotverbindung ist.
Die Erfindung beruht nun auf der Erkenntnis, daß die Wirksamkeit des Ultraschallwandlers erhöht werden kann, wenn die elektrischen Anschlüsse der Elektroden aus der Ebene der-Flachseiten des Grundkörpers verlagert werden.
Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, die bekannten-Ultraschallwandler mit einem piezoelektrischen Grundkörper zu verbessern, insbesondere soll bei solchen Wandlern, deren Grundkörper mit weiteren Teilen des Schwingersystems unlösbar verbunden ist, eine hohe Parallelität und ein geringer Abstand der Grenzflächen erreicht werden.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der scheibenförmige Grundkörper an seinen einander gegenüberliegenden Flachseiten jeweils mit einer flachen Vertiefung versehen ist, in denen jeweils die Elektrode mit einem elektrischen Anschlußleiter verbunden ist. Durch diese Versenkung der Kontakte erhält man eine wesentliche Erhöhung des Schallpulses und die Reproduzierbarkeit beim Aufbau mehrerer Schwingersysteme gleichen Typs wird sichergestellt.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, in der ein Ausführungsbeispiel eines Ultraschall-Wandlers nach der Erfindung schematisch veranschaulicht ist. Figur 1 zeigt einen Querschnitt durch den Grundkörper. In Figur 2 ist eine Draufsicht auf den Grundkörper dargestellt.
Nach Figur 1 ist ein scheibenförmiger Grundkörper 2 aus piezoelektrischem Material mit einem %lilrhfaesser von beispielsweise 10 mm und einer Dicke von beispielsweise etwa 1 mm auf seinen gegenüberliegenden Flachseiten jeweils mit einer Elektrode 4 bzw. 5 versehen, die im allgemeinen aus Metall, beispielsweise Silber, bestehen.
Der Piezokörper 2 ist an seinen am Umfang gegenüberliegenden Oberflächenbereichen Jeweils mit einer flachen Vertiefung 6 bzw. 7 versehen. Die Tiefe der Vertiefungen 6 und 7 kann vorzugsweise so gewählt werden, daß sie nur wenige Prozent, beispielsweise etwa 5 5'o, der-Dicke des Grundkörpers 2 beträgt.
Die Ausdehnung der Vertiefungen 6 und 7, wie sie in Figur 2 angedeutet sind, wird vorzugsweise so gewählt, daß sie sich nur über einen sehr geringen Teil, beispielsweise nur etwa 1 bis 2 , der Flachseite des Piezokörpers erstrecken. Mit dieser Ausführungsform des Ultraschallwandlers erhält man eine Erhöhung des Schallpulses von beispielsweise mehr als 20 dB. Da die in der Figur nicht dargestellten Leitungsverbindungen der Elektroden 4 und 5 mit entsprechenden elektrischen Anschlußleitern innerhalb der Vertiefungen 6 und 7 angeordnet sein können, wird durch diese Leitungsverbindungen die Parallelität der Flachseiten des Piezokörpers 2 nicht gestört und der Abstand der Flachseiten nicht vergrößert.
Im Ausführungsbeispiel ist ein runder Piezokörper-vorgesehen. Die Erfindung kann jedoch auch bei Piezokörpern mit abweichender Form, beispielsweise bei rechteckigen Schwingern, abgewendet werden.
1 Patentanspruch 2 Figuren

Claims

Patentanspruch Ultraschall-Wandler mit einem piezoelektrischen Grundkörper (2), der an seinen Flachseiten jeweils mit einer Elektrode (4; 5) versehen ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der scheibenförmige Grundkörper (2) an seinen einander gegenüberliegenden Flachseiten jeweils mit einer flachen Vertiefung (6, 7) versehen ist, in denen jeweils die Elektrode (4; 5) mit einem elektrischen Anschlußleiter verbunden ist.