JP3420951B2 - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、超音波診断装置な
どに用いる超音波探触子に関し、特に、放熱特性を改善
したものである。
どに用いる超音波探触子に関し、特に、放熱特性を改善
したものである。
【０００２】
【従来の技術】超音波探触子は、生体を対象とする超音
波診断装置などに用いられている。超音波探触子の圧電
素子は、電圧を印加すると、電気エネルギーを機械的振
動エネルギーに変換するが、この変換に際して熱を発生
する。生体に接触する超音波探触子は、生体の安全性を
確保するために、探触子の表面の温度を４１℃以下にし
なければならないという規格が設けられている。超音波
探触子の表面温度は、印加される電圧と比例関係にあ
り、そのため超音波診断装置本体から超音波探触子に送
信する電圧を、超音波探触子が４１℃を超えないように
調整している。
波診断装置などに用いられている。超音波探触子の圧電
素子は、電圧を印加すると、電気エネルギーを機械的振
動エネルギーに変換するが、この変換に際して熱を発生
する。生体に接触する超音波探触子は、生体の安全性を
確保するために、探触子の表面の温度を４１℃以下にし
なければならないという規格が設けられている。超音波
探触子の表面温度は、印加される電圧と比例関係にあ
り、そのため超音波診断装置本体から超音波探触子に送
信する電圧を、超音波探触子が４１℃を超えないように
調整している。
【０００３】一方、超音波が届く深さも、圧電素子への
送信電圧に比例関係があり、送信電圧を低く抑えること
は、診断深さが浅くなるという短所に繋がる。従って、
超音波診断装置の診断領域、特に深さ方向を拡大するた
めには、送信電圧を高める必要がある。
送信電圧に比例関係があり、送信電圧を低く抑えること
は、診断深さが浅くなるという短所に繋がる。従って、
超音波診断装置の診断領域、特に深さ方向を拡大するた
めには、送信電圧を高める必要がある。
【０００４】このようなことから、送信電圧を抑えなく
ても済むように、超音波探触子の放熱を促進するための
構成が色々と考えられている。
ても済むように、超音波探触子の放熱を促進するための
構成が色々と考えられている。
【０００５】例えば、特開平５−２４４６９０号公報に
記載された超音波探触子は、図４に示すように、超音波
を送受信する、複数個配列された圧電素子11と、被検体
（生体）に超音波を効率よく送受信するために圧電素子
11の面上に設けられた音響整合層14と、圧電素子11の音
響整合層14とは反対側の面に設けられ、圧電素子11から
出力される不要な超音波を減衰させ、且つ圧電素子11を
機械的に保持する機能を有する背面負荷材15と、圧電素
子11の信号用電極12に接続し、信号線に接続するための
信号用電気端子18と、圧電素子11の他方の電極に接続す
る接地用電気端子13とを備えており、接地用電気端子13
は、ケーブルの電極導出線に電気接続するとともに、熱
伝導材17を経由して、このケーブル内に設けられた伝熱
線16にも接続している。
記載された超音波探触子は、図４に示すように、超音波
を送受信する、複数個配列された圧電素子11と、被検体
（生体）に超音波を効率よく送受信するために圧電素子
11の面上に設けられた音響整合層14と、圧電素子11の音
響整合層14とは反対側の面に設けられ、圧電素子11から
出力される不要な超音波を減衰させ、且つ圧電素子11を
機械的に保持する機能を有する背面負荷材15と、圧電素
子11の信号用電極12に接続し、信号線に接続するための
信号用電気端子18と、圧電素子11の他方の電極に接続す
る接地用電気端子13とを備えており、接地用電気端子13
は、ケーブルの電極導出線に電気接続するとともに、熱
伝導材17を経由して、このケーブル内に設けられた伝熱
線16にも接続している。
【０００６】この超音波探触子では、圧電素子11の電極
に接続する接地用電気端子13を、熱伝導材17を介して伝
熱線16に接続し、超音波探触子で発生した熱を、伝熱線
16を通じて放熱している。
に接続する接地用電気端子13を、熱伝導材17を介して伝
熱線16に接続し、超音波探触子で発生した熱を、伝熱線
16を通じて放熱している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の超
音波探触子では、圧電素子11の接地電極の一部から放熱
が行なわれているだけであって、十分と言えるものでは
ない。
音波探触子では、圧電素子11の接地電極の一部から放熱
が行なわれているだけであって、十分と言えるものでは
ない。
【０００８】本発明は、こうした従来の問題点を解決す
るものであり、高い放熱特性を有する超音波探触子を提
供することを目的としている。
るものであり、高い放熱特性を有する超音波探触子を提
供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明の超音波
探触子では、圧電素子の一方の面に設けた背面負荷材
を、超音波に対して高い減衰特性を有する主材と、この
主材に充填した高い熱伝導率を有する充填材とで構成し
ている。
探触子では、圧電素子の一方の面に設けた背面負荷材
を、超音波に対して高い減衰特性を有する主材と、この
主材に充填した高い熱伝導率を有する充填材とで構成し
ている。
【００１０】そのため、不要な超音波を背面負荷材で減
衰し、また、圧電素子の熱を背面負荷材で吸熱して放熱
することにより、超音波探触子の表面温度を低く抑える
ことができる。
衰し、また、圧電素子の熱を背面負荷材で吸熱して放熱
することにより、超音波探触子の表面温度を低く抑える
ことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、圧電素子と、圧電素子の一方の面に設けた背面負荷
材とを備える超音波探触子において、背面負荷材を、超
音波に対して高い減衰特性を有する主材と、この主材に
充填した高い熱伝導率を有する充填材とで構成し、前記
主材にニトリルゴム、ブチルゴムまたはウレタンゴムを
用い、前記充填材に窒化アルミニウム、銅、ボロンナイ
トライドまたはグラファイトを用いたものであり、不要
な超音波を背面負荷材で減衰し、また、圧電素子の熱を
背面負荷材で吸熱して放熱することにより、超音波探触
子の表面温度を低く抑えることができる。
は、圧電素子と、圧電素子の一方の面に設けた背面負荷
材とを備える超音波探触子において、背面負荷材を、超
音波に対して高い減衰特性を有する主材と、この主材に
充填した高い熱伝導率を有する充填材とで構成し、前記
主材にニトリルゴム、ブチルゴムまたはウレタンゴムを
用い、前記充填材に窒化アルミニウム、銅、ボロンナイ
トライドまたはグラファイトを用いたものであり、不要
な超音波を背面負荷材で減衰し、また、圧電素子の熱を
背面負荷材で吸熱して放熱することにより、超音波探触
子の表面温度を低く抑えることができる。
【００１２】
【００１３】請求項２に記載の発明は、背面負荷材の主
材のニトリルゴム１に対して、窒化アルミニウムの充填
重量比を４．３〜１０にしたものであり、超音波減衰特
性が高く、熱伝導率が高い背面負荷材を得ることができ
る。
材のニトリルゴム１に対して、窒化アルミニウムの充填
重量比を４．３〜１０にしたものであり、超音波減衰特
性が高く、熱伝導率が高い背面負荷材を得ることができ
る。
【００１４】
【００１５】請求項３に記載の発明は、背面負荷材の主
材のニトリルゴム１に対して、銅の充填重量比を８．５
以上にしたものであり、超音波減衰特性が高く、熱伝導
率が高い背面負荷材を得ることができる。
材のニトリルゴム１に対して、銅の充填重量比を８．５
以上にしたものであり、超音波減衰特性が高く、熱伝導
率が高い背面負荷材を得ることができる。
【００１６】
【００１７】請求項４に記載の発明は、背面負荷材の周
囲に接して、高分子フィルムをグラファイト化した高配
行性のＰＧＳグラファイトシート、窒化アルミニウム、
ボロンナイトライド、酸化ベリリウムまたは銅から成る
熱伝導材を配置したものであり、背面負荷材が吸収した
熱を熱伝導材を通じて逃がすことができる。
囲に接して、高分子フィルムをグラファイト化した高配
行性のＰＧＳグラファイトシート、窒化アルミニウム、
ボロンナイトライド、酸化ベリリウムまたは銅から成る
熱伝導材を配置したものであり、背面負荷材が吸収した
熱を熱伝導材を通じて逃がすことができる。
【００１８】請求項５に記載の発明は、背面負荷材の圧
電素子に接する側と反対側の面に、高分子フィルムをグ
ラファイト化した高配行性のＰＧＳグラファイトシー
ト、ボロンナイトライドまたは酸化ベリリウムから成る
保持台を配置したものであり、背面負荷材が吸収した熱
を保持台を通じて逃がすことができる。
電素子に接する側と反対側の面に、高分子フィルムをグ
ラファイト化した高配行性のＰＧＳグラファイトシー
ト、ボロンナイトライドまたは酸化ベリリウムから成る
保持台を配置したものであり、背面負荷材が吸収した熱
を保持台を通じて逃がすことができる。
【００１９】
【００２０】
【００２１】以下、本発明の実施の形態について、図面
を用いて説明する。
を用いて説明する。
【００２２】（第１の実施形態）第１の実施形態の超音
波探触子は、熱伝導率が高く、超音波減衰特性が高い材
料で背面負荷材を構成している。
波探触子は、熱伝導率が高く、超音波減衰特性が高い材
料で背面負荷材を構成している。
【００２３】この超音波探触子は、図１の断面図に示す
ように、超音波を送受信する圧電素子１と、圧電素子１
の一方の面に設けた接地電極２と、圧電素子１のもう一
方の面に設けた信号用電極３と、信号電極３に接続する
信号用電気端子４と、接地電極２に接続する接地電極用
電気端子５と、圧電素子１を機械的に保持し、圧電素子
１の熱を吸熱して放熱し、更に不要な超音波信号を減衰
する背面負荷材６とを備えている。
ように、超音波を送受信する圧電素子１と、圧電素子１
の一方の面に設けた接地電極２と、圧電素子１のもう一
方の面に設けた信号用電極３と、信号電極３に接続する
信号用電気端子４と、接地電極２に接続する接地電極用
電気端子５と、圧電素子１を機械的に保持し、圧電素子
１の熱を吸熱して放熱し、更に不要な超音波信号を減衰
する背面負荷材６とを備えている。
【００２４】圧電素子１には、ＰＺＴ系などの圧電セラ
ミックス、単結晶、またはＰＶＤＦ等の高分子等を用い
る。また、接地電極２及び信号用電極３は、圧電素子１
の面に金や銀をスパッタリングしたり、あるいは銀を焼
き付けて形成する。
ミックス、単結晶、またはＰＶＤＦ等の高分子等を用い
る。また、接地電極２及び信号用電極３は、圧電素子１
の面に金や銀をスパッタリングしたり、あるいは銀を焼
き付けて形成する。
【００２５】また、図示しないが、必要に応じて、圧電
素子１の接地電極２面上に、超音波を効率よく伝搬させ
るための音響整合層や、超音波ビームを絞る音響レンズ
等を設ける。
素子１の接地電極２面上に、超音波を効率よく伝搬させ
るための音響整合層や、超音波ビームを絞る音響レンズ
等を設ける。
【００２６】この超音波探触子では、超音波診断装置な
どの本体から信号用電気端子４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振する。
どの本体から信号用電気端子４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振する。
【００２７】生体を被検体とする超音波診断装置の超音
波探触子では、生体に直接接触して生体に超音波を送信
し、生体から反射してきた反射波を受信する。本体は、
その信号を処理してモニター上に診断画像を表示する。
波探触子では、生体に直接接触して生体に超音波を送信
し、生体から反射してきた反射波を受信する。本体は、
その信号を処理してモニター上に診断画像を表示する。
【００２８】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）温度は、前述するように、４１℃以
下にしなければならない。
波を送受信する面）温度は、前述するように、４１℃以
下にしなければならない。
【００２９】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で、本体から送信
信号を送り続けているときに最も発熱し温度が上昇す
る。この原因は、圧電素子１の誘電損失、及び、探触子
内の圧電素子１、音響整合層、音響レンズ間での多重反
射によるものと想定される。
ていない、つまり使用していない状態で、本体から送信
信号を送り続けているときに最も発熱し温度が上昇す
る。この原因は、圧電素子１の誘電損失、及び、探触子
内の圧電素子１、音響整合層、音響レンズ間での多重反
射によるものと想定される。
【００３０】圧電素子１から送信された超音波は背面負
荷材６にも伝搬する。背面負荷材６に伝搬した超音波は
不要なものであるので、背面負荷材６内で減衰させ、再
び圧電素子１に戻らないようにしなければならない。そ
のためには、背面負荷材６は超音波の減衰が大きい材料
であることが必要である。
荷材６にも伝搬する。背面負荷材６に伝搬した超音波は
不要なものであるので、背面負荷材６内で減衰させ、再
び圧電素子１に戻らないようにしなければならない。そ
のためには、背面負荷材６は超音波の減衰が大きい材料
であることが必要である。
【００３１】この実施形態では、背面負荷材６を、主材
に充填材を配合して形成しており、主材には超音波の減
衰の大きいニトリルゴム材料を用い、また、充填材とし
て、熱伝導率の大きい窒化アルミニウム、炭化珪素、銅
を充填することにより、高い熱伝導率と高い超音波減衰
特性とを有する背面負荷材６を得ている。
に充填材を配合して形成しており、主材には超音波の減
衰の大きいニトリルゴム材料を用い、また、充填材とし
て、熱伝導率の大きい窒化アルミニウム、炭化珪素、銅
を充填することにより、高い熱伝導率と高い超音波減衰
特性とを有する背面負荷材６を得ている。
【００３２】表１には、主材のニトリルゴム１に対し
て、充填重量比で４．８７及び９．７５の割合で窒化ア
ルミニウム、炭化珪素、または銅を充填した時の熱伝導
率及び超音波減衰特性の測定結果を示している。
て、充填重量比で４．８７及び９．７５の割合で窒化ア
ルミニウム、炭化珪素、または銅を充填した時の熱伝導
率及び超音波減衰特性の測定結果を示している。
【００３３】
【表１】
【００３４】また、図２には、ニトリルゴムに対して、
充填比率を変えて窒化アルミニウム、炭化珪素、または
銅を充填した時の熱伝導率及び超音波減衰特性の変化を
図示している。
充填比率を変えて窒化アルミニウム、炭化珪素、または
銅を充填した時の熱伝導率及び超音波減衰特性の変化を
図示している。
【００３５】また、比較のために、従来から背面負荷材
に用いられているウレタンゴム単体の熱伝導率及び超音
波減衰特性を表２に示し、また、このゴムにフェライト
粉末を充填した、いわゆるフェライトゴムの一般的な熱
伝導率及び超音波減衰特性を併せて表２に示している。
に用いられているウレタンゴム単体の熱伝導率及び超音
波減衰特性を表２に示し、また、このゴムにフェライト
粉末を充填した、いわゆるフェライトゴムの一般的な熱
伝導率及び超音波減衰特性を併せて表２に示している。
【００３６】
【表２】
【００３７】これらの結果から明らかなように、ニトリ
ルゴム材料に熱伝導率の大きい窒化アルミニウム、炭化
珪素、銅を充填した背面負荷材は、従来のウレタンゴム
単体の背面負荷材に比べて、高い熱伝導率及び超音波減
衰特性を有している。また、充填材の組成を限定するこ
とにより、従来のフェライトゴムよりも熱伝導率の高い
ものを得ることができる。
ルゴム材料に熱伝導率の大きい窒化アルミニウム、炭化
珪素、銅を充填した背面負荷材は、従来のウレタンゴム
単体の背面負荷材に比べて、高い熱伝導率及び超音波減
衰特性を有している。また、充填材の組成を限定するこ
とにより、従来のフェライトゴムよりも熱伝導率の高い
ものを得ることができる。
【００３８】超音波探触子の表面温度を低減するため
に、背面負荷材６の熱伝導率は、少なくとも従来のフェ
ライトゴムより高い値（２．５×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・
ｓ℃以上）が望ましいが、具体的な数値として、ここで
は１．６倍の４．０×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓ℃に設定
する。また、超音波減衰特性は、不要な超音波が圧電素
子１に戻らないようにする値が必要である。超音波診断
装置本体のダイナミックレンジが、最近１２０ｄＢであ
ることを考慮すると、背面負荷材６の減衰特性も少なく
とも１２０ｄＢ必要になってくる。当然、背面負荷材６
の厚みを厚くすれば１２０ｄＢ以上にすることはできる
が、小型化を考慮した場合、一概に背面負荷材６を厚く
することはできない。この厚みは最大でも１０ｍｍ以下
にすることが望まれる。従って、背面負荷材６の減衰
は、３ＭＨｚで６ｄＢ／ｍｍ以上必要となる。
に、背面負荷材６の熱伝導率は、少なくとも従来のフェ
ライトゴムより高い値（２．５×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・
ｓ℃以上）が望ましいが、具体的な数値として、ここで
は１．６倍の４．０×１０-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓ℃に設定
する。また、超音波減衰特性は、不要な超音波が圧電素
子１に戻らないようにする値が必要である。超音波診断
装置本体のダイナミックレンジが、最近１２０ｄＢであ
ることを考慮すると、背面負荷材６の減衰特性も少なく
とも１２０ｄＢ必要になってくる。当然、背面負荷材６
の厚みを厚くすれば１２０ｄＢ以上にすることはできる
が、小型化を考慮した場合、一概に背面負荷材６を厚く
することはできない。この厚みは最大でも１０ｍｍ以下
にすることが望まれる。従って、背面負荷材６の減衰
は、３ＭＨｚで６ｄＢ／ｍｍ以上必要となる。
【００３９】こうした観点から、熱伝導率４．０×１０
-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓ℃以上、３ＭＨｚでの超音波の減衰
を６ｄＢ／ｍｍ以上に設定すると、図２から、これらの
値を満足する材料を求めると、窒化アルミニウムを充填
する場合では、ニトリルゴム１に対する充填重量比は
４．３〜１０となり、炭化珪素を充填する場合では、ニ
トリルゴム１に対する充填重量比は８．２〜１０とな
り、また、銅を充填する場合では、ニトリルゴム１に対
する充填重量比は８．５以上となる。
-3ｃａｌ／ｃｍ・ｓ℃以上、３ＭＨｚでの超音波の減衰
を６ｄＢ／ｍｍ以上に設定すると、図２から、これらの
値を満足する材料を求めると、窒化アルミニウムを充填
する場合では、ニトリルゴム１に対する充填重量比は
４．３〜１０となり、炭化珪素を充填する場合では、ニ
トリルゴム１に対する充填重量比は８．２〜１０とな
り、また、銅を充填する場合では、ニトリルゴム１に対
する充填重量比は８．５以上となる。
【００４０】このように、第１の実施形態の超音波探触
子は、背面負荷材６として、熱伝導率が高く、且つ超音
波減衰特性が高い材料を用いているため、圧電素子１か
ら発生する熱、また、超音波の多重反射により発生する
熱が、圧電素子１の全面に設けた背面負荷材６で吸熱さ
れ、背面負荷材６から放熱される。その結果、超音波探
触子表面の温度を低く保つことができる。従って、超音
波診断装置の送信電圧を高めることができ、診断深さを
深くすることができる。
子は、背面負荷材６として、熱伝導率が高く、且つ超音
波減衰特性が高い材料を用いているため、圧電素子１か
ら発生する熱、また、超音波の多重反射により発生する
熱が、圧電素子１の全面に設けた背面負荷材６で吸熱さ
れ、背面負荷材６から放熱される。その結果、超音波探
触子表面の温度を低く保つことができる。従って、超音
波診断装置の送信電圧を高めることができ、診断深さを
深くすることができる。
【００４１】また、背面負荷材には、超音波減衰が大き
い材料を用いているため、不要な超音波を減衰させるこ
とができる。
い材料を用いているため、不要な超音波を減衰させるこ
とができる。
【００４２】なお、第１の実施形態では、背面負荷材６
の主材としてニトリルゴムを用いた場合について説明し
たが、この主材としては、この他、超音波減衰の大きい
ブチルゴム、ウレタンゴム材料を用いても同様の効果が
得られる。
の主材としてニトリルゴムを用いた場合について説明し
たが、この主材としては、この他、超音波減衰の大きい
ブチルゴム、ウレタンゴム材料を用いても同様の効果が
得られる。
【００４３】また、第１の実施形態では、背面負荷材６
の充填材として窒化アルミニウム、炭化珪素、銅を用い
た場合について説明したが、この充填材としては、この
他、ボロンナイトライド、グラファイト等の熱伝導率の
高い材料を用いても同様の効果が得られる。
の充填材として窒化アルミニウム、炭化珪素、銅を用い
た場合について説明したが、この充填材としては、この
他、ボロンナイトライド、グラファイト等の熱伝導率の
高い材料を用いても同様の効果が得られる。
【００４４】（第２の実施形態）第２の実施形態の超音
波探触子は、背面負荷材の側周辺や端面に放熱を促進す
る熱伝導材を配置している。
波探触子は、背面負荷材の側周辺や端面に放熱を促進す
る熱伝導材を配置している。
【００４５】この超音波探触子は、図３の断面図に示す
ように、背面負荷材６の側周辺に設けた熱伝導材７と、
背面負荷材の端面に設けた、背面負荷材６を保持するた
めの保持台８とを備えている。その他の構成は、第１の
実施形態（図１）と変わりがない。
ように、背面負荷材６の側周辺に設けた熱伝導材７と、
背面負荷材の端面に設けた、背面負荷材６を保持するた
めの保持台８とを備えている。その他の構成は、第１の
実施形態（図１）と変わりがない。
【００４６】この熱伝導材７及び保持台８には、その材
料として、高分子フィルムをグラファイト化した高配行
性のＰＧＳグラファイトシート（松下電子部品社製）、
窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、炭化珪素、酸
化ベリリウム、銅等の極めて熱伝導率の高い材料を用い
る。
料として、高分子フィルムをグラファイト化した高配行
性のＰＧＳグラファイトシート（松下電子部品社製）、
窒化アルミニウム、ボロンナイトライド、炭化珪素、酸
化ベリリウム、銅等の極めて熱伝導率の高い材料を用い
る。
【００４７】熱伝導材７は、背面負荷材６が吸熱した熱
を更に吸熱し、放熱する。その結果、超音波探触子の表
面温度を低減することができる。また、背面負荷材６を
保持する保持台８も、高熱伝導率の材料で形成されてい
るため、同様に背面負荷材６の熱の放熱を促進し、超音
波探触子の表面温度の引き下げに寄与する。
を更に吸熱し、放熱する。その結果、超音波探触子の表
面温度を低減することができる。また、背面負荷材６を
保持する保持台８も、高熱伝導率の材料で形成されてい
るため、同様に背面負荷材６の熱の放熱を促進し、超音
波探触子の表面温度の引き下げに寄与する。
【００４８】なお、第２の実施形態では、背面負荷材６
の側面の周辺に熱伝導材７を設け、端面に保持台８を設
けているが、それらのいずれか一方だけを単独で設けて
もよい。
の側面の周辺に熱伝導材７を設け、端面に保持台８を設
けているが、それらのいずれか一方だけを単独で設けて
もよい。
【００４９】また、図示していないが、熱伝導材７や保
持台８からの放熱を更に促進するため、熱伝導材７や保
持台８を、信号用電気端子４や接地用電気端子５に接続
するケーブルの接地極線またはシールド線に接続して、
超音波探触子の外に放熱するように構成してもよい。
持台８からの放熱を更に促進するため、熱伝導材７や保
持台８を、信号用電気端子４や接地用電気端子５に接続
するケーブルの接地極線またはシールド線に接続して、
超音波探触子の外に放熱するように構成してもよい。
【００５０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の超音波探触子は、圧電素子から発熱する熱を、圧電素
子全面に設けた背面負荷材で吸熱して、放熱することが
でき、また、背面負荷材の側面に配置した熱伝導材や背
面負荷材の端面に設けた保持台を通じて、背面負荷材か
らの放熱を促進することができる。そのため、超音波探
触子表面の温度を低く抑えることができ、その結果、超
音波診断装置の送信電圧を高めて、診断深さをより深く
設定することができる。
の超音波探触子は、圧電素子から発熱する熱を、圧電素
子全面に設けた背面負荷材で吸熱して、放熱することが
でき、また、背面負荷材の側面に配置した熱伝導材や背
面負荷材の端面に設けた保持台を通じて、背面負荷材か
らの放熱を促進することができる。そのため、超音波探
触子表面の温度を低く抑えることができ、その結果、超
音波診断装置の送信電圧を高めて、診断深さをより深く
設定することができる。
【図１】本発明の第１の実施形態における超音波探触子
の概略断面図、
の概略断面図、
【図２】本発明の第１の実施形態における背面負荷材の
超音波減衰特性と熱伝導率とを示す特性図、
超音波減衰特性と熱伝導率とを示す特性図、
【図３】本発明の第２の実施形態における超音波探触子
の概略断面図、
の概略断面図、
【図４】従来の超音波診断装置用探触子の断面図であ
る。
る。
【符号の説明】
１、11 圧電素子
２ 接地電極、
３、12 信号用電極、
４、18 信号用電気端子、
５、13 接地極用電気端子、
６、15 背面負荷材
７、17 熱伝導材
８ 保持台
14 音響整合層
16 伝熱線
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04R 17/00 330
A61B 8/00
G01N 29/24
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電素子と、前記圧電素子の一方の面に
設けた背面負荷材とを備える超音波探触子において、 前記背面負荷材が、超音波に対して高い減衰特性を有す
る主材と、前記主材に充填された高い熱伝導率を有する
充填材とで構成され、前記主材がニトリルゴム、ブチル
ゴムまたはウレタンゴムから成り、前記充填材が窒化ア
ルミニウム、銅、ボロンナイトライドまたはグラファイ
トから成ることを特徴とする超音波探触子。 - 【請求項２】 前記ニトリルゴム１に対して、窒化アル
ミニウムの充填重量比を４．３〜１０にしたことを特徴
とする請求項１に記載の超音波探触子。 - 【請求項３】 前記ニトリルゴム１に対して、銅の充填
重量比を８．５以上にしたことを特徴とする請求項１に
記載の超音波探触子。 - 【請求項４】 前記背面負荷材の周囲に接して、高分子
フィルムをグラファイト化した高配行性のＰＧＳグラフ
ァイトシート、窒化アルミニウム、ボロンナイトライ
ド、酸化ベリリウムまたは銅から成る熱伝導材を配置し
たことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の
超音波探触子。 - 【請求項５】 前記背面負荷材の圧電素子に接する側と
反対側の面に、高分子フィルムをグラファイト化した高
配行性のＰＧＳグラファイトシート、ボロンナイトライ
ドまたは酸化ベリリウムから成る保持台を配置したこと
を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の超音波
探触子。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP33290598A JP3420951B2 (ja) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33290598A JP3420951B2 (ja) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | 超音波探触子 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2000165995A JP2000165995A (ja) | 2000-06-16 |
| JP3420951B2 true JP3420951B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=18260123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33290598A Expired - Fee Related JP3420951B2 (ja) | 1998-11-24 | 1998-11-24 | 超音波探触子 |
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| Country | Link |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2011229976A (ja) * | 2011-08-08 | 2011-11-17 | Toshiba Corp | 超音波探触子および超音波画像装置 |
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-
1998
- 1998-11-24 JP JP33290598A patent/JP3420951B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7432638B2 (en) | 2004-06-15 | 2008-10-07 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Acoustic backing composition, ultrasonic probe and ultrasonic diagnostic apparatus |
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| JP2000165995A (ja) | 2000-06-16 |
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