JP2019075831A - 静電容量型音響波トランスデューサ及びこれを備えた被検体情報取得装置 - Google Patents
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Abstract
Description
V=V1+V2 式(1)
V1=t1×E1 式(2)
V2=t2×E2 式(3)
ε1×E1=ε2×E2 式(4)
V=t1×E1+t2×E2 式(5)
E2=ε1×E1/ε2、及びE1=ε2×E2/ε1 式(6)
t1=((ε1×V/E2)−(t2×ε1))/ε2 式(7)
V=E1×(t1+t2×ε1/ε2) 式(6−2)
V=E2×(t2+t1×ε2/ε1) 式(6−3)が得られる。
V1/V=t1×ε2/(ε2×t1+t2×ε1) 式(8)
V2/V=t2×ε1/(ε2×t1+t2×ε1) 式(9)
VV1=t1×E1/(V1/V) 式(10)
VV2=t2×E2/(V2/V) 式(11)
VV1=0.3μm×5.12(MV/cm)/0.607=253.05Vとなる。
VV2=0.3μm×4(MV/cm)/0.393=305.34Vとなる。
第一の絶縁膜にかかる電圧V1/第一の絶縁膜の厚さ=5.06(MV/cm)である。
第二の絶縁膜にかかる電圧V2/第二の絶縁膜の厚さ=3.26(MV/cm)である。
E1=V/(t1+t2×ε1/ε2) 式(12)
E2=V/(t2+t1×ε2/ε1) 式(13)
E1/EX1>E2/EX2 式(14)
実施例1に示した静電容量型音響波トランスデューサについて、第一の絶縁膜(酸化シリコン膜)の膜厚を50nmとした以外、実施例1と同様にして、トランスデューサを作成した。
2 セル
6 第一の電極
7 第一の絶縁膜
8 間隙
9 第二の絶縁膜
10 第二の電極
15 電圧印加手段
Claims (11)
- 間隙を挟んで配された第一の絶縁膜及び第二の絶縁膜と、前記間隙を挟んだ前記第一及び第二の絶縁膜の外側にそれぞれ配された第一の電極及び第二の電極と、を備え、前記第二の絶縁膜と前記第二の電極とが変位することで前記間隙の距離が変化し、これにより前記第一及び第二の電極間の静電容量が変化するセルと、前記第一の電極と前記第二の電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、を有する静電容量型の音響波トランスデューサであって、前記第一の絶縁膜にかかる電界強度が、前記第二の絶縁膜にかかる電界強度に比して、絶縁破壊を生じる電界強度に近くなるように構成したことを特徴とする静電容量型音響波トランスデューサ。
- 前記第二の電極上に別の絶縁膜を備え、前記第二の絶縁膜、前記第二の電極、及び前記別の絶縁膜が変位可能であることを特徴とする請求項1に記載の静電容量型音響波トランスデューサ。
- 前記第一の絶縁膜がFowler−Nordheimトンネル型伝導特性を有する絶縁膜であることを特徴とする請求項1または2に記載の静電容量型音響波トランスデューサ。
- 前記第二の絶縁膜がPool−Frenkel型伝導特性を有する絶縁膜であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の静電容量型音響波トランスデューサ。
- 前記第一の絶縁膜が酸化シリコンであり、前記第二の絶縁膜が窒化シリコンであることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の静電容量型音響波トランスデューサ。
- 前記第二の絶縁膜の厚さが、前記間隙の距離をGとして、0.32×G1.24以上を満足することを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の静電容量型音響波トランスデューサ。
- 前記セルを複数備え、前記第一の電極を共通に接続した素子を構成していることを特徴とする請求項1に記載の静電容量型音響波トランスデューサ。
- 前記素子を複数備えていることを特徴とする請求項7に記載の静電容量型音響波トランスデューサ。
- 前記第一及び第二の絶縁膜のそれぞれにかかる電界強度E1及びE2は、前記第一の電極と前記第二の電極との間に印加される電圧をV、第一の絶縁膜の厚さをt1、第二の絶縁膜の厚さをt2、第一の絶縁膜の比誘電率をε1、第二の絶縁膜の比誘電率をε2として、以下の式(12)及び式(13)で表わされ、
E1=V/(t1+t2×ε1/ε2) 式(12)
E2=V/(t2+t1×ε2/ε1) 式(13)
且つ、第一の絶縁膜が絶縁破壊を生ずる電界強度をEX1、第二の絶縁膜が絶縁破壊を生ずる電界強度をEX2として、以下の式(14)を、
E1/EX1>E2/EX2 式(14)
満足することを特徴とする請求項1に記載の静電容量型音響波トランスデューサ。 - 間隙を挟んで配された第一の絶縁膜及び第二の絶縁膜と、前記間隙を挟んだ前記第一及び第二の絶縁膜の外側にそれぞれ配された第一の電極及び第二の電極と、を備え、前記第二の絶縁膜と前記第二の電極とが変位することで前記間隙の距離が変化し、これにより前記第一及び第二の電極間の静電容量が変化するセルと、前記第一の電極と前記第二の電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、を有する静電容量型の音響波トランスデューサであって、前記第二の絶縁膜の比誘電率を前記第一の絶縁膜の比誘電率で除した値が、1.14より大きいことを特徴とする静電容量型トランスデューサ。
- 前記請求項1乃至請求項10のいずれかに記載の静電容量型音響波トランスデューサを音響波プローブとして備えると共に、画像処理部と、前記音響波プローブと前記画像処理部との間の信号を送受信する回路部と、前記画像処理部と前記回路部とを制御する制御部と、を有することを特徴とする被検体情報取得装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN111982161A (zh) * | 2020-07-30 | 2020-11-24 | 拉扎斯网络科技(上海)有限公司 | 一种导体对象方位确定方法以及装置 |
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