JP2000184497A

JP2000184497A - 超音波探触子

Info

Publication number: JP2000184497A
Application number: JP10354566A
Authority: JP
Inventors: Takayoshi Saito; 孝悦斉藤
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-12-14
Filing date: 1998-12-14
Publication date: 2000-06-30
Anticipated expiration: 2018-12-14
Also published as: JP3420954B2

Abstract

(57)【要約】【課題】超音波探触子の表面温度の上昇を抑える。【解決手段】圧電素子１と背面負荷材６の間に高熱伝
導率の熱伝導材７を設けた。また、背面負荷材６の周囲
には、熱伝導材７の熱を放熱するための放熱材９を設け
た。圧電素子１で発生した熱および超音波の多重反射に
より発生した熱は、熱伝導材７と放熱材９により吸熱し
て放熱されるため、超音波探触子の表面温度の上昇が抑
制される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、超音波診断装置な
どに用いて好適な超音波探触子に関し、特に被検体に接
触する表面の温度上昇を抑制した超音波探触子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】超音波探触子は、生体を対象とした超音
波診断装置などに用いられている。従来の超音波探触子
としては、例えば特開平5-244690号公報に記載されたも
のが知られている。

【０００３】図４にこのような従来の超音波探触子の構
成を示す。図４において、アレイ状に複数個配列された
圧電素子21は超音波を送受信するための素子である。音
響整合層27は、被検体（生体）に超音波を効率よく送受
信するためのもので圧電素子21の正面（図における上
面）側に設けられている。背面負荷材26は圧電素子21の
背面（図における下面）側に設けられており、圧電素子
21から放射された不要な超音波を減衰させ、かつ圧電素
子21を機械的に保持する機能を有している。圧電素子21
の背面に設けられた信号用電極23には信号用電気端子24
が接続され、圧電素子21の正面に設けられた接地電極
（共通電極）22には接地用電気端子25が接続されてい
る。そして、接地用電気端子25は銅箔などでなる熱伝導
材28に接続され、熱伝導材28は図示されていないケーブ
ル内に設けられた伝熱線29に接続されている。なお、図
示されていないが、音響整合層29の正面には、被検体に
接触すると共に、被検体へ送信される超音波ビームを絞
るための音響レンズなどが設けられている。

【０００４】超音波診断装置に用いる超音波探触子は、
生体に接触するものであるため、安全性を確保すること
が大切である。そのため、超音波探触子の表面温度を４
１℃以下にしなければならないという規格が設定されて
いる。そして、この規格を満足させるために、超音波診
断装置本体から送信する電圧を調整して、超音波探触子
の表面温度が４１℃以下になるように送信電圧を低く設
定している。

【０００５】一方、超音波診断装置の診断領域、特に深
さ方向を拡大したいという強い要求がある。しかし、前
述の送信電圧と深さ方向の拡大は比例関係にある。つま
り、送信電圧を高くすれば診断深さも深くできるから、
送信電圧を高くすることが望ましい。このような実情か
ら、送信電圧を低くせずに超音波探触子の表面温度を低
く抑える技術が最近多く提案されている。図４に示した
構造はその一つであり、圧電素子21で発生する熱を接地
用電気端子25→熱伝導材28→伝熱線29の経路で放熱して
いる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の超音波探触子は、圧電素子21の接地用電気端子25の
一部からの放熱であるため、放熱効率が十分といえるも
のではなかった。

【０００７】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたものであって、圧電素子で発生する熱を効率
的に放熱することのできる超音波探触子を提供すること
を目的とする。

【０００８】また、本発明は、圧電素子で発生する熱を
効率的に放熱すると共に、その熱が被検体へ伝搬しない
ようにした超音波探触子を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記問題を
解決するために、圧電素子と、圧電素子の背面側に設け
られた背面負荷材と、前記圧電素子と前記背面負荷材と
の間に設けられた熱伝導材とを超音波探触子が備えるよ
うに構成した。このように構成したことにより、圧電素
子で発生した熱もしくは超音波の多重反射により発生し
た熱を熱伝導材により吸熱して放熱し、超音波探触子の
表面温度の上昇を抑制できるので、送信電圧を高めるこ
とができる。

【００１０】また、本発明は、圧電素子と、圧電素子の
正面に設けられた音響整合層と、圧電素子の背面に設け
られた背面負荷材とを備える超音波探触子において、音
響整合層を熱伝導率が高い材料で構成した。このように
構成したことにより、圧電素子で発生した熱もしくは超
音波の多重反射により発生した熱を音響整合層により吸
熱して放熱し、超音波探触子の表面温度の上昇を抑制で
きるので、送信電圧を高めることができる。

【００１１】そして、本発明は、圧電素子と、圧電素子
の正面に設けられた音響整合層と、圧電素子の背面に設
けられた背面負荷材とを備える超音波探触子において、
音響整合層を熱伝導率が高い材料で構成すると共に、こ
の音響整合層の正面に熱伝導率が低い材料で構成された
音響整合層を設けた。このように構成したことにより、
熱伝導率の高い音響整合層で放熱し、熱伝導率の低い音
響整合層で熱を遮断して、超音波探触子の表面温度の上
昇を抑制できるので、送信電圧を高めることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
圧電素子と背面負荷材との間に熱伝導率の高い熱伝導材
を備えた超音波探触子であり、前記圧電素子で発生した
熱もしくは超音波の多重反射により発生した熱を前記熱
伝導材により吸熱して放熱し、前記超音波探触子の表面
温度の上昇を抑制するという作用を有する。

【００１３】本発明の請求項２記載の発明は、本発明の
請求項１記載の発明において、前記背面負荷材の周辺に
放熱材を設け、かつ前記熱伝導材と前記放熱材を熱的に
接続したものであり、前記圧電素子で発生した熱もしく
は超音波の多重反射により発生した熱を熱伝導材から放
熱材を介して放熱し、前記超音波探触子の表面温度の上
昇を抑制するという作用を有する。

【００１４】本発明の請求項３記載の発明は、圧電素子
と、前記圧電素子の正面側に設けられた音響整合層と、
前記圧電素子の背面側に設けられた背面負荷材とを備え
る超音波探触子において、前記音響整合層を熱伝導率が
高い材料で構成したものであり、前記圧電素子で発生す
る熱もしくは超音波の多重反射により発生する熱を前記
音響整合層により吸熱して放熱し、前記超音波探触子の
表面温度の上昇を抑制するという作用を有する。

【００１５】本発明の請求項４記載の発明は、本発明の
請求項３記載の発明において、前記音響整合層を少なく
とも２層設けたものであり、前記圧電素子で発生する熱
もしくは超音波の多重反射により発生する熱を少なくと
も２層の前記音響整合層により吸熱して放熱し、前記超
音波探触子の表面温度の上昇を抑制するという作用を有
する。

【００１６】本発明の請求項５記載の発明は、本発明の
請求項３記載の発明において、前記熱伝導率が高い材料
で構成した音響整合層の正面に熱伝導率が低い材料で構
成した音響整合層を設けたものであり、前記圧電素子で
発生する熱もしくは超音波の多重反射により発生する熱
を前記熱伝導率の高い材料で構成した音響整合層で放熱
し、熱伝導率の低い材料で構成した音響整合層でその熱
を遮断することにより、超音波探触子の表面温度の上昇
を抑制するという作用を有する。

【００１７】本発明の請求項６記載の発明は、本発明の
請求項３記載の発明において、前記圧電素子と前記背面
負荷材との間に熱伝導材を設けたものであり、前記圧電
素子で発生する熱もしくは超音波の多重反射により発生
する熱を前記音響整合層により吸熱して放熱し、かつ前
記熱伝導材により吸熱して放熱して、前記超音波探触子
の表面温度の上昇を抑制するという作用を有する。

【００１８】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて詳細に説明する。

【００１９】（第１の実施の形態）本発明の第１の実施
の形態では、圧電素子と背面負荷材との間に熱伝導率の
高い熱伝導材を設け、かつ背面負荷材の周辺に放熱材を
設け、かつ熱伝導材と放熱材とを熱的に接続した。

【００２０】図１は本発明の第１の実施の形態の超音波
探触子の概略断面図である。

【００２１】この図において、圧電素子１は超音波を送
受信する素子であって、ＰＺＴ系などの圧電セラミック
ス、ＰＺＴ系やＬｉＮｂＯ3 の単結晶およびＰＶＤＦ(p
olyvinylidene fluoride) などの高分子などで構成さ
れている。圧電素子１の正面（図における上面）および
側面には接地電極２が形成され、背面（図における下
面）には信号用電極３が形成されている。接地電極２お
よび信号用電極３は、金や銀のスパッタリング、或いは
銀の焼き付けなどにより形成する。信号用電極３の右端
部には信号用電気端子４が接続され、接地電極２の左下
端部には接地用電気端子５が接続されている。これらの
電気端子４、５は超音波探触子の側面に沿って背面側へ
延設されており、ケーブルなどにより超音波診断装置本
体（いずれも図示せず）と電気的に接続されている。

【００２２】信号用電極３の背面側には、圧電素子１を
機械的に保持し、かつ不要な超音波信号を減衰させる機
能を有する背面負荷材６が設けられている。信号用電極
３と背面負荷材６との間には熱伝導材７が設けられてい
る。そして、背面負荷材６の周辺には、熱伝導材７の熱
を放熱するための放熱材９が設けられている。放熱材９
は熱伝導材７からの熱が効率的に伝達できるように接触
若しくは接着されている。

【００２３】接地電極２の正面には、超音波を効率よく
伝搬させるための音響整合層８が設けられている。ま
た、図示されていないが、音響整合層８の正面には被検
体に接触すると共に、被検体へ送信される超音波ビーム
を絞るための音響レンズなどが設けられている。

【００２４】背面負荷材６の材料としては、フェライト
粉末を充填したゴム材、或いは、エポキシ樹脂およびゴ
ム材にタングステン粉末、マイクロバルーンなどを充填
したものである。これらの材料は不要な超音波の減衰を
大きくする目的で選択されているものであり、熱伝導率
は何ら考慮されていない。従って、熱伝導率は極めて小
さい値であるため、放熱効果は小さい。

【００２５】そこで、本実施の形態では、圧電素子１と
背面負荷材６との間に極めて熱伝導率の高い材料の熱伝
導材７を設け、さらに、この熱伝導材７の熱を放熱する
放熱材９を背面負荷材６の周辺に設けて、圧電素子１で
発熱した熱を熱伝導材７と放熱材９で放熱する構成とし
た。

【００２６】熱伝導材７および放熱材９として、熱伝導
率が極めて高い、例えば５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上の材料
を用いることが放熱する上で効果的である。これらの材
料として、例えば、６００〜８００Ｗ／（ｍ・Ｋ）の熱
伝導率を有する高分子フィルムをグラファイト化した高
配向性のＰＧＳグラファイトシート、熱伝導率が１３５
Ｗ／（ｍ・Ｋ）の窒化アルミニウム、熱伝導率が６３Ｗ
／（ｍ・Ｋ）のボロンナイトライド、熱伝導率が１５５
Ｗ／（ｍ・Ｋ）の炭化珪素、熱伝導率が２６０Ｗ／（ｍ
・Ｋ）の酸化ベリリウム、熱伝導率が４００Ｗ／（ｍ・
Ｋ）の銅、熱伝導率が９０Ｗ／（ｍ・Ｋ）の窒化アルミ
ニウムとボロンナイトライドの複合材であり、なお且つ
加工性があるマシナブルセラミックス例えばＨタイプ
（石原薬品社）、若しくは熱伝導率が５５Ｗ／（ｍ・
Ｋ）の窒化ホウ素などの材料を用いることができる。

【００２７】熱伝導材７は電気的に導体でも絶縁体でも
よい。もし、圧電素子１に設けた信号用電極３と熱伝導
材７とを電気的に接続したい場合には、導体の熱伝導材
７を用いればよい。逆に圧電素子１に設けた信号用電極
３と熱伝導材７とを電気的に絶縁したい場合には、絶縁
体の熱伝導材７を用いればよい。

【００２８】また、熱伝導材７の材料と厚みは、超音波
探触子の特性、例えば周波数特性に対して背面負荷材６
の影響が少ない材料と厚みに設定するのが望ましい。例
えば、熱伝導材７の音響インピーダンスが、背面負荷材
６の音響インピーダンスに近い値の場合には、熱伝導材
７が音響的に背面負荷材６と同じとみなすことができる
ので、厚みについてはあまり制限がない。一方、熱伝導
材７の音響インピーダンスが圧電素子１、背面負荷材６
の音響インピーダンスより小さな値の場合には、厚みは
特性に影響してくるので、特性に影響を与えない厚み
（例えば２０分の１波長以下、若しくは４分の１波長）
に選択することが望ましい。

【００２９】以上のように構成された超音波探触子の動
作を説明する。

【００３０】超音波診断装置などの本体から信号用電気
端子４と接地用電気端子５を介して、信号用電極３と接
地電極２との間に電気信号が印加されると、圧電素子１
が機械振動して超音波を発生する。この超音波は音響整
合層８を通り、音響レンズで集束されて外部へ放射され
る。生体を被検体とする超音波診断装置用の超音波探触
子は、生体に直接接触して生体に超音波を送信し、生体
から反射して戻って来た超音波を圧電素子１で電気信号
に変換し、信号用電気端子４と接地用電気端子５を介し
て超音波診断装置本体へ伝送する。超音波診断装置本体
では、その信号を処理してモニター上に診断画像を表示
し、診断する。

【００３１】超音波診断装置用の超音波探触子は、生体
に悪影響を与えないようにするため、生体に接触する超
音波探触子の表面（超音波を送受信する面で図１では音
響整合層８側の音響レンズ表面）温度を４１℃以下にし
なければならないという規格がある。超音波探触子の表
面温度は、生体に接触していない、つまり使用していな
い状態において、本体から送信信号を送り続けている状
態のときに最も発熱し温度が上昇する。その原因は、圧
電素子１の誘電損失によるものと、超音波探触子内の圧
電素子１、音響整合層８および音響レンズ間での多重反
射によるものとが想定されている。

【００３２】そして、超音波探触子の表面温度は、本体
の送信信号と比例関係にあり、従来は送信信号を低く抑
えて調整し温度を４１℃以下に設定しているのが実状で
あった。しかし、送信信号と診断する深さも比例関係に
あり、送信信号を低く抑えると、診断深さが浅くなると
いう問題が発生する。つまり、送信信号を高く（診断深
さを深く）、しかも超音波探触子の表面温度も低くでき
るようにすることは極めて重要で望ましいことである
が、従来は満足できる状況ではなかった。

【００３３】また、圧電素子１から送信された超音波
は、熱伝導材７および背面負荷材６にも伝搬する。背面
負荷材６に伝搬した超音波は不要なものなので、背面負
荷材６内で減衰するようにして再び圧電素子１に戻らな
いように構成している。圧電素子１で発熱した熱は、背
面負荷材６で放熱できることが望ましいが、前述した通
り、背面負荷材６の材料は不要な超音波の減衰を大きく
する目的で選択されているものであり、熱伝導率は何ら
考慮されていないから、熱伝導率は極めて小さい値であ
り、放熱効果は小さい。

【００３４】これに対して、本発明の実施の形態では、
圧電素子１で発生した熱および超音波の多重反射により
発生した熱は、圧電素子１と背面負荷材６の間に設けた
熱伝導材７と背面負荷材６の周辺に設け、かつ熱伝導材
７との間で熱が伝達できるように接続された放熱材９に
より吸熱して放熱できるため、超音波探触子の表面温度
を低く抑えることができる。つまり、送信信号を高く
（診断深さを深く）、しかも超音波探触子の表面温度も
低くできることになる。

【００３５】このように、本発明の第１の実施の形態で
は、圧電素子１と背面負荷材６との間に熱伝導率の高い
熱伝導材７が設けられ、背面負荷材６の周辺に放熱材９
が設けられ、かつ熱伝導材７と放熱材９とが熱的に接続
されているので、圧電素子１で発生した熱もしくは超音
波の多重反射により発生した熱を熱伝導材７により吸熱
し、放熱材９から放熱することができる。このため、超
音波探触子の表面温度を低く抑えることができる。従っ
て、超音波診断装置の送信電圧も高めることができるた
め、診断深さはより深くすることができる。

【００３６】なお、第１の実施の形態では、熱伝導材７
と放熱材９とを用いた場合について説明したが、熱伝導
材７だけを用いても同様の効果が得られる。また、第１
の実施の形態では、圧電素子１は単体の場合について説
明したが、圧電素子１を複数個配列した所謂アレイ型の
場合についても同様の効果が得られる。

【００３７】（第２の実施の形態）本発明の第２の実施
の形態では、音響整合層の材料として、超音波を効率良
く送受信すると共に熱伝導率が極めて高いものを用い
た。

【００３８】図２は、本発明の第２の実施の形態の超音
波探触子の概略断面図である。

【００３９】図２において、圧電素子１、接地電極２、
信号用電極３、信号用電気端子４、接地用電気端子５お
よび背面負荷材６は第１の実施の形態と同一である。

【００４０】接地電極２の正面には、超音波を効率よく
伝搬させるための第１の音響整合層10が設けられ、さら
に、その正面には第２の音響整合層11が設けられてい
る。また、第１、第２の音響整合層10、11の熱を放射す
るための放熱材12が設けられている。この放熱材12は第
１、第２の音響整合層10、11からの熱を効率的に伝達で
きるように、第１、第２の音響整合層10、11と接触する
かまたは接着されており、圧電素子１と、信号用電極端
子４と、接地用電極端子５の各々の側面から下方へ延設
され、図示されていないケーブルのＧＮＤ線やシールド
線などに接続されている。なお、図示されていないが、
第１の実施の形態と同様、第２の音響整合層11の正面に
は被検体に接触すると共に、被検体へ送信される超音波
ビームを絞るための音響レンズなどが設けられている。

【００４１】超音波探触子における通常の音響整合層
は、圧電素子で超音波を送受信する際の伝搬効率を向上
させるために設けられているものであるが、本実施の形
態では、第１、第２の音響整合層10、11は圧電素子１で
超音波を送受信する際の伝搬効率の向上と共に、良好な
熱伝導率を有するようにしたものである。

【００４２】第１、第２の音響整合層10、11において効
率よく超音波を送受信するための特性としては、音響イ
ンピーダンスがそれぞれ圧電素子１と被検体の音響イン
ピーダンスの間の値、一般的には２〜１５Ｍｒａｙｌの
値の材料が選択され、ガラス、或いはエポキシ樹脂に充
填材を充填した複合材料などが用いられている。その厚
みは４分の１波長に設定している。本実施の形態は、こ
れらの特性を満たし、かつ、熱伝導率が高い材料を用い
ることを特徴としている。これらの材料としては、グラ
ファイト、窒化アルミニウムとボロンナイトライドを複
合した加工性可能な材料、例えば石原薬品社のマシナブ
ルセラミックスＨタイプおよび窒化ホウ素がある。これ
らの熱伝導率は、５５から９９Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。

【００４３】このように第１、第２の音響整合層10、11
の材料として、効率よく超音波を送受信すると共に熱伝
導率が極めて高いものを用いることにより、圧電素子１
で発生した熱および多重反射により発生した熱を第１、
第２の音響整合層10、11を介して放熱材９から放熱でき
るため、超音波探触子の表面温度を低く抑えることがで
きる。従って、超音波診断装置の送信電圧も高めること
ができるため、診断深さはより深くすることができる。

【００４４】また、第１の音響整合層10には熱伝導率の
高いグラファイト、窒化アルミニウムとボロンナイトラ
イドを複合した加工性可能な材料および窒化ホウ素を用
い、第２の音響整合層11には、第１の音響整合層10とは
逆に熱伝導率が極めて低い材料を用いてもよい。つま
り、圧電素子１で発熱した熱は、第１の音響整合層10で
放熱し、第２の音響整合層11で熱を被検体側には伝わら
ないように遮断して、超音波探触子の表面温度の上昇を
抑える構成にする。この場合の第２の音響整合層11の材
料としては、熱を遮断できる機能が高い気泡若しくはマ
イクロバルーンをエポキシ樹脂やウレタン樹脂などに混
入した複合材料を用いることができる。また、この場
合、放熱材12は第２の音響整合層11には接触または接着
しないように構成する。

【００４５】さらに、第２の実施の形態では、圧電素子
１と被検体との間に設ける第１、第２の音響整合層10、
11に音響整合層としての機能と放熱の機能をもたせた場
合について説明したが、このほか、音響整合層としてで
はなく保護膜として、熱伝導率の高い材料を持たせた場
合についても同様の効果がある。

【００４６】また、圧電素子１は単体の場合について説
明したが、圧電素子を複数個配列した所謂アレイ型の場
合にも同様の効果が得られる。

【００４７】（第３の実施の形態）本発明の第３の実施
の形態では、圧電素子と背面負荷材との間に熱伝導率の
高い熱伝導材を設け、かつ背面負荷材の周辺に放熱材を
設け、かつ熱伝導材と放熱材とを熱的に接続し、さら
に、超音波を効率良く送受信すると共に熱伝導率が高い
材料で構成された第１の音響整合層の正面に、超音波を
効率良く送受信すると共に熱伝導率が低い材料で構成さ
れた音響整合層を設けた。

【００４８】図３は、本発明の第３の実施の形態の超音
波探触子の概略断面図である。

【００４９】図３において、圧電素子１、接地電極２、
信号用電極３、信号用電気端子４、接地用電気端子５、
背面負荷材６、熱伝導材７および放熱材９は第１の実施
の形態と同一であり、第１、第２の音響整合層10、11お
よび放熱材12は第２の実施の形態と同一である。つま
り、本実施の形態は第１の実施の形態と第２の実施の形
態とを組み合わせたものといえる。

【００５０】ただし、第２の実施の形態では、第１の音
響整合層10および第２の音響整合層11の熱伝導率を共に
高くしてもよいし、第１の音響整合層10は熱伝導率を高
くし、第２の音響整合層11は熱伝導率を低くしてもよい
が、本実施の形態では、第１の音響整合層10は熱伝導率
を高くし、第２の音響整合層11は熱伝導率を低くする。
従って、第１の音響整合層10には、熱伝導率の高いグラ
ファイト、窒化アルミニウムとボロンナイトライドを複
合した加工性可能な材料および窒化ホウ素を用いること
が好ましく、第２の音響整合層11には、熱伝導率の低い
気泡若しくはマイクロバルーンをエポキシ樹脂やウレタ
ン樹脂などに混入した複合材料を用いることが好まし
い。また、放熱材12は第２の音響整合層11には接触また
は接着しないように構成した。

【００５１】本実施の形態では、超音波探触子を以上の
ように構成したので、圧電素子１で発生する熱もしくは
超音波の多重反射により発生する熱を熱伝導材７で吸熱
し、放熱材９から放熱することができる。また、これら
の熱を第１の音響整合層10を介して放熱材12から放熱す
ることができる。さらに、これらの熱を第２の音響整合
層11で遮断して被検体側に熱を伝えないようにすること
ができる。従って、超音波探触子の表面温度の規制によ
り超音波診断装置の送信電圧を抑制していたことを緩和
できるので、送信電圧を高くすることができる。これに
よって、被検深度をより深くすることができ、診断領域
を拡大することが可能となる。

【００５２】なお、本実施の形態においても、第１の実
施の形態および第２の実施の形態と同様、圧電素子をア
レイ型に構成することができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明では、圧電素子と、圧電素子の背
面側に設けられた背面負荷材と、圧電素子と背面負荷材
との間に設けられた熱伝導材とを備えるように超音波探
触子を構成したので、圧電素子で発生した熱もしくは超
音波の多重反射により発生した熱を熱伝導材により吸熱
して放熱し、超音波探触子の表面温度の上昇を抑制でき
るという効果が得られる。

【００５４】また、圧電素子と、圧電素子の正面側に設
けられた音響整合層と、圧電素子の背面側に設けられた
背面負荷材とを備える超音波探触子において、音響整合
層を熱伝導率が高い材料で構成したので、圧電素子で発
生した熱もしくは超音波の多重反射により発生した熱を
音響整合層により吸熱して放熱し、超音波探触子の表面
温度の上昇を抑制できるという効果が得られる。

【００５５】さらに、圧電素子と、圧電素子の正面側に
設けられた音響整合層と、圧電素子の背面側に設けられ
た背面負荷材とを備える超音波探触子において、音響整
合層を熱伝導率が高い材料で構成すると共に、この音響
整合層の正面に熱伝導率が低い材料で構成し音響整合層
を設けたので、圧電素子で発生した熱もしくは超音波の
多重反射により発生した熱を熱伝導率の高い材料で構成
した音響整合層で放熱し、熱伝導率の低い材料で構成し
た音響整合層でその熱を遮断して、超音波探触子の表面
温度の上昇を抑制できるという効果が得られる。

【００５６】従って、本発明の超音波探触子を超音波診
断装置に用いた場合には、表面温度の規制により超音波
診断装置の送信電圧を抑制していたことを緩和できるの
で、送信電圧を高くすることができる。これによって、
被検深度をより深くすることができ、診断領域を拡大す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による超音波探触子
の概略断面図、

【図２】本発明の第２の実施の形態による超音波探触子
の概略断面図、

【図３】本発明の第３の実施の形態による超音波探触子
の概略断面図、

【図４】従来の超音波探触子の断面図である。

【符号の説明】

１圧電素子２接地電極３信号用電極４信号用電気端子５接地用電気端子６背面負荷材７熱伝導材８音響整合層９、12 放熱材 10 第１の音響整合層 11 第２の音響整合層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０１Ｓ 7/521 Ｇ０１Ｓ 7/52 ＡＦターム(参考） 2G047 AC13 CA01 EA08 EA10 GB02 GB21 GB23 GB25 GB29 4C301 EE12 EE19 GA07 GB20 GB21 GB34 GB40 5D019 AA17 AA22 BB02 BB09 BB20 BB26 EE02 FF04 GG02 GG05 GG09 5J083 AB17 AC40 AE08 CA12 CA20 CA22 CA32 CA35 CA50 CB02 CB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】圧電素子と、前記圧電素子の背面側に設
けられた背面負荷材と、前記圧電素子と前記背面負荷材
との間に設けられた熱伝導材とを備えることを特徴とす
る超音波探触子。
【請求項２】前記背面負荷材の周辺に放熱材を設け、
かつ前記熱伝導材と前記放熱材とを熱的に接続したこと
を特徴とする請求項１記載の超音波探触子。
【請求項３】圧電素子と、前記圧電素子の正面側に設
けられた音響整合層と、前記圧電素子の背面側に設けら
れた背面負荷材とを備える超音波探触子において、前記
音響整合層は熱伝導率が高い材料で構成されていること
を特徴とする超音波探触子。
【請求項４】熱伝導率が高い材料で構成された少なく
とも２層の音響整合層を備えることを特徴とする請求項
３記載の超音波探触子。
【請求項５】熱伝導率が高い材料で構成された音響整
合層の正面に熱伝導率が低い材料で構成された音響整合
層を設けたことを特徴とする請求項３記載の超音波探触
子。
【請求項６】前記圧電素子と前記背面負荷材との間に
熱伝導材を設けたことを特徴とする請求項３記載の超音
波探触子。