Zur Abgabe von Ultraschall zu technischen. oder therapeutischen Zwecken
sind Ultraschallgeber bekannt, bei denen ein zu Dickenschwingungen erregter plattenförmiger
Piezokristall als elektromechanischer Wandler benutzt wird. Solche Piezokristalle
sind für diese Zwecke meist von scheibenförmiger Gestalt. Bei bekannten Anordnungen
befindet sich der Kristall im Innern eines geschlossenen Gehäuses und erregt dabei
mit seiner Vorderfläche die Vorderwand des Gehäuses, die zur Ultraschallabgabe geeignet
ausgebildet ist. Der Kristall stützt sich einerseits gegen die Gehäusevorderseite
ab, während andererseits von seiner Rückseite her vermittels einer kräftigen Feder
der hierzu notwendige starke Anpreßdruck durch Abstützung gegen die Rückwand erzielt
wird.For the delivery of ultrasound to technical. or therapeutic purposes
Ultrasonic transducers are known in which a plate-shaped transducer is excited to vibrate thickness
Piezo crystal is used as an electromechanical transducer. Such piezo crystals
are mostly disk-shaped for this purpose. In known arrangements
the crystal is located inside a closed housing and is excited in the process
with its front surface the front wall of the housing, which is suitable for ultrasonic emission
is trained. The crystal is supported on the one hand against the front of the housing
while on the other hand from its rear side by means of a powerful spring
the strong contact pressure required for this is achieved by supporting it against the rear wall
will.
Bei diesen bekannten Anordnungen wird die von der Vorderseite des
elektrisch erregten Dickenschwingers abgestrahlte Ultraschalleistung ausgenutzt,
während die Rückseite des Dickenschwingers nicht zur wirksamen Ultraschallstrahlung
herangezogen werden kann. Um die dabei notwendig eintretenden Verluste der nach
hinten gehenden Ultraschalleistung gering zu halten, arbeitet der Dickenschwinger
in einem luftgefüllten Gehäuse, oder es wird eine geeignete Flüssigkeit in das Ultraschallgebergehäuse
eingebracht.In these known arrangements, the from the front of the
ultrasonic power emitted by an electrically excited thickness oscillator is used,
while the back of the thickness transducer does not provide effective ultrasound radiation
can be used. In order to avoid the losses of the after
The thickness oscillator works to keep the ultrasonic power at the rear low
in an air-filled housing, or a suitable liquid is placed in the ultrasonic transducer housing
brought in.
Ferner ist vorgeschlagen worden, die von der Rückseite des Dickenschwingers
abgestrahlte Ultraschallenergie durch doppelte Reflexion so, umzulenken, daß die
Strahlung einseitig parallel neben der von der Vorderseite abgegebenen Strahlung
austritt.It has also been proposed that from the rear of the thickness oscillator
radiated ultrasonic energy by double reflection so as to deflect that the
Radiation on one side parallel to the radiation emitted from the front
exit.
Die Erfindung bezweckt eine weitere Verbesserung bei der vollständigen
Ausnutzung der von beiden Seiten eines plattenförmigen Dickenschwingers abgegebenen
Ultraschallenergie und erreicht dies dadurch, daß der Reflektor als Doppelkegelfläche
mit W-förmigen Axialschnitt ausgebildet ist und rotationssymmetrisch zu der in der
Abstrahlrichtung des Dickenschwingers liegenden Mittellinie angeordnet ist, so daß
die rückseitig abgegebene Schwingungsenergie in ein das unmittelbar abgestrahlte
Bündel umhüllendes, nach vorn gerichtetes Strahlenbündel umgelenkt wird; dabei kann
der Reflektor so gestaltet sein, daß er eine Bündelung ergibt, um eine gewünschte
Konzentration oder Verteilung der Ultraschallstrahlung zu erreichen. Dabei ist es
möglich, die Ultraschallstrahlung auf eine besonders kleine Fläche zu konzentrieren,
die kleiner als der Ultraschallgeberkopf ist und dadurch auch in größerer Entfernung
noch eine außerordentliche Wirksamkeit besitzt.The invention aims to further improve upon completion
Utilization of the output from both sides of a plate-shaped thickness oscillator
Ultrasonic energy and achieves this in that the reflector has a double conical surface
is designed with a W-shaped axial section and is rotationally symmetrical to that in the
Radiation direction of the thickness oscillator lying center line is arranged so that
the vibrational energy emitted on the back into the directly emitted
The bundle of rays which envelops the beam and is directed forwards is deflected; can
the reflector be designed so that it gives a focus to a desired
To achieve concentration or distribution of the ultrasonic radiation. It is there
possible to concentrate the ultrasonic radiation on a particularly small area,
which is smaller than the ultrasonic transducer head and therefore also at a greater distance
still has an extraordinary effectiveness.
DoppelkegelflächenmitW-förmigem Axialschnitt sind zwar bereits als
Schallreflektoren bekanntgeworden, nämlich in Verbindung mit einem zu Radialschwingungen
erregten magnetostriktiven Ringschwinger. Hierbei ist jedoch der Reflektor rotationssymmetrisch
zur Achse des Ringschwingers angeordnet, so daß die von der Außenseite und die von
der Innenseite des Ringschwingers abgegebene Schwingungsleistung nach je einmaliger
Reflexion in eine parallel zur Achse des Ringschwingers verlaufende Richtung umgelenkt
werden. Die Erfindung bezieht sich demgegenüber auf einen plattenförmigen Dickenschwinger.Double conical surfaces with a W-shaped axial section are already available as
Sound reflectors become known, namely in connection with a radial vibration
excited magnetostrictive ring oscillator. Here, however, the reflector is rotationally symmetrical
arranged to the axis of the ring oscillator, so that from the outside and from
Vibration power emitted on the inside of the ring oscillator depending on the one-off
Reflection deflected in a direction running parallel to the axis of the ring oscillator
will. In contrast, the invention relates to a plate-shaped thickness oscillator.
An Hand der Zeichnung soll die Erfindung näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail with reference to the drawing.
Die Figur zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Erfindung im Schnitt.
Mit i ist dabei der plattenförmige!Dickenschwinger bezeichnet, dessen Vorderseite
auf den Geberkopf z arbeitet. An der Rückseite des Kristalls ist eine Druckfeder
3 angebracht, die sich gegen die Rückseite der Gehäusewand des Ultraschallgebers
abstützt und den Kristall i gegen die Platte z anpreßt. Der Reflektor wird bei dem
därgestelltenAusführungsbeispiel durch dieDoppelkegelfläche ¢ von W-förmigem Querschnitt
gebildet, die gleichzeitig die Gehäuserückwand darstellt.The figure shows an exemplary embodiment for the invention in section.
The plate-shaped thickness oscillator is denoted by i, the front side of which
works on the encoder head z. There is a compression spring on the back of the crystal
3 attached, which is against the back of the housing wall of the ultrasonic transducer
and the crystal i presses against the plate z. The reflector is at the
The embodiment represented by the double conical surface ¢ of W-shaped cross-section
formed, which also represents the rear wall of the housing.