JP2008022077A - 超音波探触子 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】駆動電極3(ab)が両主面に形成された超音波発生用の圧電素子1と、前記圧電素子1の一主面側に形成された音響整合層6と、前記圧電素子1の他主面側に取着されたバッキング材2と、前記バッキング材2の下面に設けられた放熱用基台8と、前記圧電素子1の少なくともいずれかの主面と前記放熱用基台8とを熱的に結合する伝熱用の金属薄板とを備えた超音波探触子において、前記伝熱用の金属薄板は前記圧電素子1の一端側から中央を越えた他端側にまたがって面接合した構成とする。
【選択図】図1
Description
超音波探触子(圧電素子)は、電気エネルギーから機械的振動エネルギーへの変換時に熱を発生することから、例えば材料の熱劣化からくる強度不足による信頼性の低下、あるいは特性変動による品質の低下を生ずる。さらに、医用では、生体の皮膚への低温火傷など安全性の問題を生じる。このようなことから、例えばその一つに本出願人による後述の特許文献1や同2がある。
第4図はこの種の従来例を説明する超音波探触子の図で、同図(a)は一部破断とした長軸方向の断面図、同図(b)は同短軸方向の断面図である。
しかしながら、上記構成の超音波探触子では、圧電素子1における送受波面となる一主面の一端側のみから伝熱するので、即ち、一主面の一端側のみに第1金属薄板9aを当接して伝熱するので、圧電素子1の中央から他端側にかけての熱が十分に伝熱されない。
本発明は電気機械変換による圧電素子の熱を十分に伝熱して放熱し、圧電素子の温度上昇を抑制した超音波探触子を提供することを目的とする。
本発明の請求項2では、請求項1において、前記伝熱用の金属薄板は前記圧電素子の一主面側に面接合する。これにより、本発明の構成をさらに具体的にするとともに、この場合は金属薄板は生体に当接する圧電素子の一主面側の熱を伝熱するので、特に低温火傷に対して安全性を高める。
第1図は本発明の一実施形態を説明する超音波探触子の短軸方向の一部破断の断面図である。なお、前従来例と同一部分には同番号を付与してその説明は簡略又は省略する。
第2図は本発明の第2実施形態を説明する超音波探触子の図で、同図(a)は短軸方向の断面図、同図(b)は一部断面とした長軸方向の側面図、同図(c)は製造時の平面図である。なお、前実施形態と同一部分の説明は省略又は簡略する。
第3図は本発明の第3実施形態を説明する超音波探触子の短軸方向の断面図である。なお、前実施形態と同一部分の説明は省略又は簡略する。
上記実施形態では圧電素子1の信号電極3bは両端側から交互に導出したが、一端側からのみ導出した場合でも同様に適用できる。この場合、一主面側の金属薄板9aは圧電素子1のアース電位面なので、放熱用基台8に対して直接に接合できる。また、絶縁性熱伝導材は熱伝導板10としたが、絶縁性の熱伝導接着剤であってもよい。
Claims (5)
- 駆動電極が両主面に形成された超音波発生用の圧電素子と、前記圧電素子の一主面側に形成された音響整合層と、前記圧電素子の他主面側に取着されたバッキング材と、前記バッキング材の下面に設けられた放熱用基台と、前記圧電素子の少なくともいずれかの主面と前記放熱用基台とを熱的に結合する伝熱用の金属薄板とを備えた超音波探触子において、前記伝熱用の金属薄板は前記圧電素子の一端側から中央を越えた他端側にまたがって面接合したことを特徴とする超音波探触子。
- 請求項1において、前記伝熱用の金属薄板は前記圧電素子の一主面側に面接合した請求項1の超音波探触子。
- 請求項1において、前記伝熱用の金属薄板は前記圧電素子の他主面側に面接合して前記駆動電極の電極導出を兼用し、前記金属薄板は前記放熱用基台に絶縁性熱伝導材を介在して熱的に結合した超音波探触子。
- 請求項1において、前記伝熱用の金属薄板は前記圧電素子の一主面側に面接合して前記放熱用基台に熱的に結合するとともに、前記伝熱用の金属薄板は前記圧電素子の他主面側にも面接合して前記駆動電極の電極導出を兼用しかつ前記放熱用基台に絶縁性熱伝導材を介在して熱的に結合した超音波探触子。
- 請求項1、2又は3において、前記伝熱用の金属薄板は前記圧電素子から放射される超音波周波数のλ/20以下の厚みである請求項1の超音波探触子。
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