JP3923846B2

JP3923846B2 - Ultrasonic probe

Info

Publication number: JP3923846B2
Application number: JP2002129089A
Authority: JP
Inventors: 孝悦斉藤
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2022-04-30
Also published as: JP2003324797A

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、特開平８-１２２３１０号公報若しくは特表平８-５０６２２７号公報に記載されたものが知られている。図５に、従来の超音波探触子の構成を示す。図５において、両面に電極を設けた圧電素子１１は、超音波を送受信するための素子である。導体の音響整合層１５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１１の面上に設けている。前記導体の音響整合層１５は、等方性あるいは焼結（加圧、加熱）した黒鉛若しくはガラス質炭素の材料である。更に前記導体の音響整合層１５の面上には、高分子材料などの第２の音響整合層１６を設け、更に前記第２の音響整合層１６の面上には音響レンズ１４を設けた構成となっている。このような構成にすることにより、外部からの機械的な衝撃により圧電素子１１が割れたとしても、電気的には導体の音響整合層１５が接続されており、故障することが少なくなり品質が安定するという特徴がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図５に示す従来の超音波探触子において、導体の音響整合層１５として使用されている黒鉛、ガラス質炭素の材料においては、音響整合層として要望される音響特性(音響インピーダンス)が十分ではないため、周波数の広帯域化が難しく結果として超音波断層像の高分解能化に限界が出るという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記従来の問題を解決するもので、周波数特性が広帯域で品質の高い超音波探触子を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明の第１番目の超音波探触子は、両面に電極を設けた圧電素子と、前記圧電素子の一方の電極側に少なくとも１層の音響整合層とを備えた超音波探触子であって、前記音響整合層が化学気相蒸着法により形成した黒鉛層であり、前記黒鉛層は音速の異方性特性を有することを特徴とする。
【０００６】
本発明の第２番目の超音波探触子は、圧電素子と、前記圧電素子の一方の面に設けた音響整合層とを備えた超音波探触子であって、前記音響整合層は、セラミックスを混入した黒鉛を焼成した材料であり、セラミックスと黒鉛の配合割合は、黒鉛を１００質量部としたときセラミックスが１５〜５０質量部の範囲であることを特徴とする。
【０００７】
本発明の第３番目の超音波探触子は、両面に電極を設けた圧電素子と、前記圧電素子の一方の電極側に設けた導体の第１の音響整合層と前記第１の音響整合層の上に設けた第２の音響整合層と、前記圧電素子の他方の電極側に設けた背面負荷材とを備えた超音波探触子であって、前記第１の音響整合層が、化学気相蒸着法により形成した黒鉛及びセラミックスを混入した黒鉛から選ばれる少なくとも一つであり、前記第２の音響整合層が高分子材料であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第４番目の超音波探触子は、両面に電極を設けた圧電素子と、前記圧電素子の一方の電極側に設けた音響整合層と、前記圧電素子の他方の電極側に設けた背面負荷材とを備えた超音波探触子であって、前記音響整合層が、化学気相蒸着法により形成した黒鉛及びセラミックスを混入した黒鉛から選ばれる少なくとも一つであり、前記音響整合層の一部から電気端子を取出すための導体板を形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の第１番目の超音波探触子によれば、超音波の送受信感度を向上、更に任意の周波数特性にすることができる。従って、超音波診断装置の画像の高分解能化、高感度化ができる。また、外部からの機械的な衝撃により導体板で保護でき、仮に圧電素子が割れたとしても、第１の音響整合層で電気的には接続されるため、故障することが少なく品質が安定した超音波探触子を得ることができる。さらに、任意の周波数特性にすることができる。従って、超音波診断装置の超音波画像を高分解能にすることができるという作用を有する。
【００１０】
前記発明においては、圧電素子上に音響整合層を設け、化学気相蒸着法により形成した黒鉛層の形成した軸(C軸)方向を前記音響整合層の超音波送受信方向とすることもできる。
【００１１】
また、圧電素子上に音響整合層を設け、化学気相蒸着法により形成した黒鉛層の形成した軸(C軸)に直交する軸（ａ軸、b軸）に直交する面を前記音響整合層の超音波送受信方向とすることもできる。
【００１２】
また、圧電素子上に音響整合層を設け、化学気相蒸着法により形成した黒鉛層の形成した軸(C軸)方向と、前記C軸と直交するa,b軸方向の間のあらゆる角度の軸方向に直交する面を前記音響整合層の超音波送受信方向とすることもできる。
【００１３】
また、圧電素子上に音響整合層を設け、前記音響整合層として化学気相蒸着法により形成した黒鉛が導電性を有する材料としてもよい。
【００１４】
本発明において、圧電素子上に音響整合層を設け、前記音響整合層として化学気相蒸着法により形成した黒鉛は、音速の異方性特性を有する。
【００１５】
次に本発明の第２番目の超音波探触子によれば、任意の周波数特性にすることができ、超音波診断装置の画像の高分解能にすることができる。
【００１６】
また、圧電素子上に音響整合層を設け、前記音響整合層として炭化ホウ素（B₄C）,若しくは炭化ケイ素（SiC）の材料のセラミックスを混入した黒鉛を用いてもよい。
【００１７】
次に本発明の第３〜４番目の超音波探触子によれば、任意の周波数特性にすることができ、超音波診断装置の画像の高分解能にすることができる。また、外部からの機械的な衝撃により圧電素子が割れたとしても、電気的には接続され、周波数特性、感度の劣化がないため、品質が安定した超音波探触子を得ることができる。さらにこの構成により、外部からの機械的な衝撃を受けても、背面負荷材から整合層までの側面に沿う導体板で両側を支持できるために、故障することが少なく品質が安定した超音波探触子を得ることができる。
【００１８】
また、導体板が少なくとも第２の音響整合層の高さの位置に形成すると、外部からの機械的な衝撃を第２の音響整合層まで含めて導体板で保護できるために、故障することが少なく品質が安定した超音波探触子を得ることができる。
【００１９】
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。
【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】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態は、両面に電極を設けた圧電素子と、前記圧電素子の一方の電極面に設けた音響整合層において、前記音響整合層として化学気相蒸着法により作成した黒鉛の材料を用いた超音波探触子である。
【００２２】
図１において、本発明の超音波探触子は、ＰＺＴ系などの圧電セラミック、水晶あるいはニオブ酸リチウム等の単結晶等が用いられる超音波を送受信する圧電素子１（この圧電素子１は周波数により厚みは変わるが基本的には２分の１波長の厚みとなる。）と、金や銀を１マイクロメータ以下の厚みに蒸着、スパッタリング、あるいは厚みが約５マイクロメータに銀を焼き付け等で圧電素子１の一方の面に設けている接地電極２と、接地電極２と同じように金や銀を蒸着、スパッタリング、あるいは銀を焼き付け等で、圧電素子のもう一方の面に設けている信号用電極３と、信号用電極３から取り出す信号用電気端子(図示せず)、圧電素子１を機械的に保持し、且つ、必要に応じて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４と、圧電素子１の接地電極２上に設けた第1の音響整合層５を有し、更に必要に応じて前記第1の音響整合層５上にはエポキシ樹脂等の高分子材料の第２の音響整合層6を設ける。背面負荷材４は、例えばフェライト粉末を充填したゴム材、ウレタンゴム若しくは中空体を充填したエポキシ樹脂が用いられる。これらの背面負荷材４の大きさは、圧電素子１から発生した超音波が背面負荷材４で減衰され再び圧電素子に戻らないような大きさにする必要があり、背面負荷材４の減衰係数によって決められる。前記の第1の音響整合層５と第２の音響整合層6の厚みは、使用中心周波数の約４分の１の波長が基本であるが、目的とする感度、および周波数特性によっては増減させてもよい。
【００２３】
また、図示しないが音響整合層５上に被検体と接触し超音波ビームを絞る音響レンズ等が設けられる場合もある。音響レンズとしては、凹面および凸面形状になるが、この形状は生態の音速より速い材料は凹面に、遅い材料（例えばシリコーンゴム）は凸面になる。
【００２４】
この超音波探触子は、超音波診断装置などの本体から信号用電気端子４、接地電極２から引き出した接地用電気端子(図示せず)を介して電気信号を印加することにより、圧電素子１が機械振動して超音波を発信及び受信するものである。生体を被検体とする超音波診断装置用超音波探触子は、生体に直接接触または超音波伝播媒体を介して間接的に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再び超音波探触子で受信してその信号を本体で処理してモニター上に診断画像を表示して診断するものに用いられるいわゆるセンサである。
【００２５】
圧電素子１に設けた接地電極２と第１の音響整合層５、更には第２の音響整合層６はエポキシ樹脂などで極めて薄く接着させて形成する。
【００２６】
図２には、図１に示した超音波探触子の構成において一般的に知られているＫＬＭ法（Krimholtz, Leedom and Mattaei model,例えば"C.S.Desilets, et al.: The design of efficient broadband piezoelectric transeducers. IEEE Trans. Sonics Ultras. SU-25,No.3,page 115 (1978)"）で計算した結果の周波数特性結果を示す。なおここで計算に用いた条件としては、圧電素子１はPZT-5H（Vernitron社製）の圧電セラミックス厚み0.4mm、背面負荷材４として音響インピーダンス７MRayl、電極2、3として金で厚み0.2マイクロメータ、第２の音響整合層６の音響インピーダンスは３MRaylで厚み0.24波長(周波数3.5MHz)、また第１の音響整合層５として音響インピーダンス6、7、8、9、10MRaylで厚みは0.2波長(周波数3.5MHz)として計算している。もちろん超音波を伝播させる対象は生体(音響インピーダンス1.6MRayl)としている。図２に示す周波数特性は、第１の音響整合層５の音響インピーダンスを6、7、8、9、10MRaylに変えたときの結果で、それぞれ特性ラインA,B,C,D,Eとして示している。超音波診断装置の画像の高分解能化と高感度化をはかるためには、超音波探触子の周波数特性を広帯域化することが必要である。図２の周波数特性から明らかのように第１の音響整合層５の音響インピーダンスが6MRaylから10MRaylと値が大きくなるにつれて周波数特性が広帯域化していく傾向が確認できる。従来は図２のＡ、つまり第1の音響整合層５の音響インピーダンスが6Mraylであり、図２に示す特性では最も狭帯域であり、第1の音響整合層5の音響インピーダンスが7、8、9、10Mraylにいくに従って広帯域の周波数特性になっていくことが確認できる。第1及び第2の音響整合層の厚みにより周波数特性は変化するが周波数特性の比帯域の傾向は上記の傾向を示す。
【００２７】
従来、第１の音響整合層５としては、等方性の黒鉛若しくはガラス質炭素が用いられていたが、これらの音響インピーダンスは約5〜6MRaylであり、図２で示す周波数特性はＡに相当し、２．４９×１０⁶（Ｈｚ）近辺でのゲイン(Gain)が上がらないため、広帯域化するには限界があった。
【００２８】
本発明の実施の形態では、この第１の音響整合層５の材料として、化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）により形成した黒鉛を用いて特性の改善をはかった。この化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）により形成した黒鉛の層１０としては、例えばアドバンスト・セラミクス社製のパイロリティックグラファイト(Pyrolytic Graphite: PG)がある。この材料は、図３Ａに示すようにC軸方向に化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）で形成して作成されているものである。この材料の密度は、約2.1kg/m³である。また音速は、C軸方向に対しては3.390km/sであるが、a軸またはb軸方向に対しては4.560km/sであり、音速の異方性を有している材料であることがわかった。また、図３Ｂに示すようにC軸とa若しくはb軸の間の角度についてC軸から45度、67.5度の角度の軸方向に対して音速を測定した結果、45度では3.725km/s、67.5度では4.290km/sであり、C軸とa,b軸の間の音速を有することがわかった。この材料は、ＣＶＤ法で形成した黒鉛層を加工して、任意の角度に削り、軸方向を任意に選択することにより音響インピーダンス(密度×音速)を、c軸の音響インピーダンス7.45MRaylからa,b軸の音響インピーダンス10.03MRaylまで自由に選択することができる。
【００２９】
以上から、図２に示した周波数特性のＢ〜Ｅの特性を一つの材料から軸方向を選択することにより作り出すことが可能であるという大きな利点があることを見出した。なお音響整合層の厚みは、4分の1波長にするのが基本であるが、目的とする周波数特性を得るために厚みを4分の1波長から変化する場合があり（メーカー、製品特性の違い等）、任意に厚みを設定すればよい。
【００３０】
また、第１の音響整合層５として用いる化学気相蒸着法（ＣＶＤ法）で形成した黒鉛は導電性も有しており、圧電素子1の接地電極２と電気的に導通させて第1の音響整合層５から接地用電気端子として取り出すこともできる。更に本実施形態の音響整合層材料５は、熱伝導率が極めて高い値の400w/mK(ａ軸若しくはｂ軸)を有しており、超音波探触子の発熱を拡散させる機能を果たすことができるという利点も有している。
【００３１】
なお、第１の実施の形態では、音響整合層を2層の場合について説明したが、このほか、音響整合層が１層若しくは3層以上の構成に用いても同様の効果が得られる。
【００３２】
なお、第１の実施の形態では、単一型の超音波探触子の構成の場合について説明したが、このほか、圧電素子及び音響整合層が複数個に配列した所謂アレイ型超音波探触子の構成に用いても同様の効果が得られる。
【００３３】
以上のように本発明の第１の実施の形態による超音波探触子は、第１の音響整合層５の音響インピーダンスを一つの材料で任意に選択できるため、目的とする広帯域の周波数特性を得ることができる。これにより、超音波診断装置の画像の高分解能化をはかることができる超音波探触子を得ることができる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
次に本発明の第２の実施の形態の超音波探触子について説明する。第２の実施の形態では第１の実施の形態の図１と構成は同じであるので図１を用いて説明する。従って構成及び機能については、第１の実施の形態と同じであるのでここでは省略する。
【００３５】
本発明の第２の実施の形態と、第１の実施の形態との違いは、第１の音響整合層５の材料として、セラミックスの粉体を黒鉛に混入させて焼成した材料を用いているところにある。第１の実施の形態で説明したように、従来は等方性の黒鉛若しくはガラス質炭素が用いられていたが音響インピーダンスが小さいため周波数特性で広帯域化に限度があった。広帯域化するためには、図２でも示したように第１の音響整合層５の音響インピーダンスを７MRayl以上にしていく必要がある。しかも超音波探触子の構造によっては第１の音響整合層５は音響インピーダンス以外に電気的な導電性が必要になる場合もある。
【００３６】
本実施形態ではこの第１の音響整合層５として、黒鉛をベースにしてセラミックスの粉体を混入させた材料を用いた。例えばこれらの材料としては、虹技社製の炭化ホウ素（B₄C）,若しくは炭化ケイ素（SiC）の材料のセラミックスを混入した黒鉛を焼成した材料があり、品番がBS10609、BS11509, BS11907、BS12506などがある。従来の等方性の黒鉛では音響インピーダンスが6MRayl以上の材料がなかなか得られなかったが、これらの材料の音響インピーダンスはそれぞれ7.18、10.83、9.85、12.97MRaylを有し、また音速はそれぞれ3.435km/s、4.99km/s、4.459km/s、5.638km/sの値を有している。本発明においては、セラミックスと黒鉛の配合割合は、黒鉛を１００質量部としたとき、セラミックスを１５〜５０質量部の範囲とするのが好ましい。
【００３７】
このように、セラミックスの粉体を混入して黒鉛を焼成することで、第1の音響整合層として所望の音響インピーダンスの材料を得ることができた。このため、任意の広帯域の周波数特性の超音波探触子を得ることができる。更にはこれらの材料は電気的には導体であると共に、圧電セラミックよりはるかに機械的な衝撃に対して強いために、圧電素子1の接地電極２と電気的に導通させて第1の音響整合層5から接地用電気端子として取り出すこともできる。
【００３８】
したがって、外部からの機械的な衝撃(落下など)により圧電素子1の圧電セラミックが割れたとしても第1の音響整合層５が割れないために電気的な断線は発生しなくなるので、不良が発生しにくい高品質の超音波探触子を実現できる。またセラミックスの粉体として炭化ホウ素（B₄C）,若しくは炭化ケイ素（SiC）の材料を例にして説明しているが必ずしもこれらの材料に限るものではなく他のセラミックスを黒鉛に混入させて焼成したものでも実現可能である。
【００３９】
なお、第２の実施の形態では、音響整合層を2層の場合について説明したが、このほか、音響整合層が１層若しくは3層以上の構成に用いても同様の効果が得られる。
【００４０】
なお、第２の実施の形態では、単一型の超音波探触子の構成の場合について説明したが、このほか、圧電素子及び音響整合層が複数個に配列した所謂アレイ型超音波探触子の構成に用いても同様の効果が得られる。
【００４１】
以上のように本発明の第２の実施の形態による超音波探触子は、第１の音響整合層５の音響インピーダンスを任意に選択できるため、目的とする広帯域の周波数特性を得ることができ、超音波診断装置の画像の高分解能化を可能にできる。
【００４２】
（第３の実施の形態）
図４は、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である。
【００４３】
本発明の第３の実施の形態による超音波探触子は、圧電素子の電極から容易に電気端子を取り出せるとともに、広帯域の周波数特性を得ることができる、また機械的衝撃に対する故障の発生を防止することができる超音波探触子である。
【００４４】
図４において、図面の符号１乃至６は、第１の実施の形態の図１と同じである。
【００４５】
即ち、本発明の第３の実施の形態による超音波探触子は、圧電素子１、接地電極２、信号用電極３、背面負荷材４、圧電素子１に近い方の側に設けられた第１の音響整合層５、第１の音響整合層５上面に設けた高分子材料の第２の音響整合層６を有する。これらの機能は第１の実施の形態で説明しているのでここでは省略する。
【００４６】
第３の実施の形態では、更に圧電素子１の信号電極３と背面負荷材４の間に信号用電極３から取り出す信号用電気端子７を設ける。また圧電素子１の接地電極２と導体である第１の音響整合層の一部、ここでは第１の音響整合層５の両端側部には導体板８を設けて前記第１の音響整合層５の端部と電気的に接続して接地用電気端子として機能させる。導体板８は圧電素子１及び背面負荷材４の側面に伸びている。第１の音響整合層５の両端側部と導体板８の一部の接続方法は導電性の接着剤で接着する方法や、エポキシ樹脂の接着剤で極めて接着層厚みを薄く接着してオーミックコンタクトにより接続する方法があるが、どのような方法でも電気的に接続できるものであればこれに限定するものではない。また第１の音響整合層５は両端側部ではなく上下のどちらか若しくは両面の一部と導体板８と電気的な接続でももちろん有効である。
【００４７】
前記第１の音響整合層５の材料としては、化学気相蒸着法により形成した黒鉛若しくはセラミックスを混入した黒鉛を用いるのが広帯域の周波数特性を得るために良好である。
【００４８】
更に前記第１の音響整合層５の両端部に設けている導体板８は第１の音響整合層材料５と同じ材料でもよく、化学気相蒸着法により形成した黒鉛若しくはセラミックスを混入した黒鉛を用いる。特に導体板８は、超音波を送信するときに発生する発熱を拡散させる効果を高めるために熱伝導率の高い材料が望ましく、前記挙げた材料は高い熱伝導率（５０W/mK以上）を有する。
【００４９】
また、前記導体板８は機械的な衝撃に対して少なくともＰＺＴ系のような圧電セラミックスの圧電素子１より高い材料を用いることが必要であり、このことにより外部からの機械的衝撃があったとしても導体板８で保護できる（図４Ａ）。この導体板８に好ましい材料としては、特に機械的な強度が高い炭化ホウ素（B ₄ C）、若しくは炭化ケイ素（SiC）の材料のセラミックスを混入した黒鉛であるが、化学気相蒸着法により形成した黒鉛でも問題ない。また、導体板８は第２の音響整合層６の前面（第１の音響整合層５と接している面と反対側の面）と同じくらいの高さまで高くした構成にすることにより、より衝撃に対して強くできる（図４Ｂ）。
【００５０】
なお、第２の実施の形態では、音響整合層を2層の場合について説明したが、このほか、音響整合層が１層若しくは３層以上の構成に用いても同様の効果が得られる。
【００５１】
なお、第３の実施の形態では、単一型の超音波探触子の構成の場合について説明したが、このほか、圧電素子及び音響整合層が複数個に配列した所謂アレイ型超音波探触子の構成に用いても同様の効果が得られる。
【００５２】
以上のように本発明の第３の実施の形態による超音波探触子は、導体の第１の音響整合層５の音響インピーダンスを任意に選択できるため、目的とする広帯域の周波数特性を得ることができる為に超音波診断装置の画像の高分解能化を可能にでき、更に少なくとも第１の音響整合層５、圧電素子１及び背面負荷材４の両側面に導体板８を設けて圧電素子1を保護しているために、高品質の超音波探触子を得ることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明の超音波探触子は、音響インピーダンスの値が大きく、かつ導体の材料を音響整合層の材料として用いることができるので、周波数特性が広帯域で品質の高い超音波探触子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１及び第２の実施の形態における超音波探触子の概略断面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態における周波数特性を示すグラフ。
【図３】Ａ−Ｂは本発明の第１の実施の形態における第1の音響整合材料の概略説明図。
【図４】Ａ−Ｂは本発明の第３の実施の形態における超音波探触子の概略断面図。
【図５】従来の超音波診断装置用探触子の断面図。
【符号の説明】
１圧電素子
２接地電極
３信号用電極
４背面負荷材
５第１の音響整合層
６第２の音響整合層
７信号用電気端子
８導体板
１０化学気相蒸着法により形成した黒鉛層[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to an ultrasonic probe used in an ultrasonic diagnostic apparatus or the like.
[0002]
[Prior art]
The ultrasonic probe is used in an ultrasonic diagnostic apparatus for a living body. As conventional ultrasonic probes, those described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-122310 or Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-506227 are known. FIG. 5 shows the configuration of a conventional ultrasonic probe. In FIG. 5, a piezoelectric element 11 provided with electrodes on both sides is an element for transmitting and receiving ultrasonic waves. The conductor acoustic matching layer 15 is for efficiently transmitting and receiving ultrasonic waves to and from the subject (living body), and is provided on the surface of the piezoelectric element 11. The conductor acoustic matching layer 15 is made of isotropic or sintered (pressurized, heated) graphite or vitreous carbon. Further, a second acoustic matching layer 16 such as a polymer material is provided on the surface of the acoustic matching layer 15 of the conductor, and an acoustic lens 14 is further provided on the surface of the second acoustic matching layer 16. It has become. By adopting such a configuration, even if the piezoelectric element 11 is cracked due to a mechanical impact from the outside, the acoustic matching layer 15 of the conductor is electrically connected, so that the failure is reduced and the quality is improved. It is characterized by stability.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional ultrasonic probe shown in FIG. 5, the graphite or glassy carbon material used as the conductor acoustic matching layer 15 has acoustic characteristics (acoustic impedance) desired as the acoustic matching layer. Since this is not sufficient, there is a problem that it is difficult to widen the frequency band, and as a result, there is a limit to increasing the resolution of ultrasonic tomographic images.
[0004]
The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an ultrasonic probe having a wide frequency characteristic and high quality.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a first ultrasonic probe according to the present invention includes a piezoelectric element having electrodes on both surfaces and at least one acoustic matching layer on one electrode side of the piezoelectric element. an ultrasound probe, the acoustic matching layer is Ri graphite layer der formed by a chemical vapor deposition method, the graphite layer is characterized by having anisotropic properties of sound.
[0006]
A second ultrasonic probe of the present invention is an ultrasonic probe comprising a piezoelectric element and an acoustic matching layer provided on one surface of the piezoelectric element, wherein the acoustic matching layer is It is a material obtained by firing graphite mixed with ceramics, and the mixing ratio of ceramics and graphite is characterized in that the ceramics is in the range of 15 to 50 parts by mass when the graphite is 100 parts by mass .
[0007]
A third ultrasonic probe according to the present invention includes a piezoelectric element having electrodes on both surfaces, a first acoustic matching layer of a conductor provided on one electrode side of the piezoelectric element, and the first acoustic matching. An ultrasonic probe comprising a second acoustic matching layer provided on the layer and a back surface load material provided on the other electrode side of the piezoelectric element, wherein the first acoustic matching layer comprises: It is at least one selected from graphite formed by chemical vapor deposition and graphite mixed with ceramics, and the second acoustic matching layer is a polymer material.
[0008]
A fourth ultrasonic probe of the present invention is provided with a piezoelectric element having electrodes on both sides, an acoustic matching layer provided on one electrode side of the piezoelectric element, and on the other electrode side of the piezoelectric element. The acoustic matching layer is at least one selected from graphite formed by chemical vapor deposition and graphite mixed with ceramics, and the acoustic matching layer. A conductive plate for taking out an electrical terminal from a part of the layer is formed.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first ultrasonic probe of the present invention, the transmission / reception sensitivity of ultrasonic waves can be improved, and an arbitrary frequency characteristic can be obtained. Therefore, it is possible to increase the resolution and sensitivity of the image of the ultrasonic diagnostic apparatus. In addition, it can be protected by a conductor plate due to mechanical impact from the outside, and even if the piezoelectric element is cracked, it is electrically connected by the first acoustic matching layer, so there is little failure and the quality is stable. An ultrasonic probe can be obtained. Furthermore, an arbitrary frequency characteristic can be obtained. Therefore, it has the effect | action that the ultrasonic image of an ultrasonic diagnosing device can be made into high resolution.
[0010]
In the invention, an acoustic matching layer may be provided on the piezoelectric element, and the axis (C axis) direction of the graphite layer formed by chemical vapor deposition may be set as the ultrasonic transmission / reception direction of the acoustic matching layer.
[0011]
Further, an acoustic matching layer is provided on the piezoelectric element, and a plane perpendicular to the axis (a axis, b axis) perpendicular to the axis (C axis) formed by the graphite layer formed by chemical vapor deposition is defined as the acoustic matching layer. The ultrasonic transmission / reception direction can also be used.
[0012]
Also, an acoustic matching layer is provided on the piezoelectric element, and the axis (C axis) direction of the graphite layer formed by the chemical vapor deposition method and any angle between the a and b axis directions orthogonal to the C axis A plane orthogonal to the axial direction may be set as the ultrasonic transmission / reception direction of the acoustic matching layer.
[0013]
Further, an acoustic matching layer may be provided on the piezoelectric element, and graphite formed by chemical vapor deposition as the acoustic matching layer may be a conductive material.
[0014]
In the present invention, an acoustic matching layer provided on the piezoelectric element, graphite formed by chemical vapor deposition as the acoustic matching layer, the organic anisotropic properties of sound.
[0015]
Next, according to the second ultrasonic probe of the present invention, an arbitrary frequency characteristic can be obtained, and a high-resolution image of the ultrasonic diagnostic apparatus can be achieved.
[0016]
Further, an acoustic matching layer may be provided on the piezoelectric element, and graphite mixed with ceramics of boron carbide (B ₄ C) or silicon carbide (SiC) may be used as the acoustic matching layer.
[0017]
Next, according to the third to fourth ultrasonic probes of the present invention, an arbitrary frequency characteristic can be obtained, and a high resolution image of the ultrasonic diagnostic apparatus can be achieved. Further, even if the piezoelectric element is broken by a mechanical impact from the outside, it is electrically connected and there is no deterioration in frequency characteristics and sensitivity, so that an ultrasonic probe with stable quality can be obtained. Furthermore, with this configuration, both sides can be supported by the conductor plate along the side surface from the back load material to the matching layer even when subjected to mechanical shock from the outside, so there is little failure and the quality of the ultrasonic probe is stable. You can get a tentacle.
[0018]
In addition, if the conductor plate is formed at least at the height of the second acoustic matching layer, mechanical shock from the outside including the second acoustic matching layer can be protected by the conductor plate, which may cause failure. It is possible to obtain an ultrasonic probe that has few and stable quality.
[0019]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an ultrasonic probe according to a first embodiment of the present invention.
[0021]
(First embodiment)
In the first embodiment of the present invention, a piezoelectric element provided with electrodes on both sides and an acoustic matching layer provided on one electrode surface of the piezoelectric element were prepared by chemical vapor deposition as the acoustic matching layer. This is an ultrasonic probe using a graphite material.
[0022]
In FIG. 1, an ultrasonic probe of the present invention includes a piezoelectric element 1 that transmits and receives ultrasonic waves using a piezoelectric ceramic such as a PZT system, a single crystal such as quartz or lithium niobate, and the like. Although the thickness changes, it is basically a half-wave thickness.) Piezoelectricity such as vapor deposition of gold or silver to a thickness of 1 micrometer or less, sputtering, or baking of silver to a thickness of about 5 micrometers. The ground electrode 2 provided on one surface of the element 1 and the signal electrode provided on the other surface of the piezoelectric element by vapor deposition, sputtering, or baking silver as in the case of the ground electrode 2 A back load material having a function of mechanically holding the electrode 3, a signal electrical terminal (not shown) taken out from the signal electrode 3, and the piezoelectric element 1, and attenuating unnecessary ultrasonic signals as necessary 4 and A first acoustic matching layer 5 provided on the ground electrode 2 of the piezoelectric element 1 is provided, and a second acoustic material made of a polymer material such as epoxy resin is further provided on the first acoustic matching layer 5 as necessary. A matching layer 6 is provided. For example, a rubber material filled with ferrite powder, urethane rubber, or an epoxy resin filled with a hollow body is used for the back load material 4. The size of the back load material 4 needs to be set so that the ultrasonic wave generated from the piezoelectric element 1 is attenuated by the back load material 4 and does not return to the piezoelectric element again. It is decided by. The thicknesses of the first acoustic matching layer 5 and the second acoustic matching layer 6 are basically about a quarter wavelength of the center frequency used, but may be increased or decreased depending on the intended sensitivity and frequency characteristics. May be.
[0023]
Although not shown, there may be an acoustic lens or the like that contacts the subject and focuses the ultrasonic beam on the acoustic matching layer 5. As an acoustic lens, concave and convex shapes are formed. In this shape, a material faster than the sound speed of ecology becomes concave, and a slower material (for example, silicone rubber) becomes convex.
[0024]
This ultrasonic probe applies an electrical signal from a main body of an ultrasonic diagnostic apparatus or the like via a signal electrical terminal 4 and a ground electrical terminal (not shown) drawn from the ground electrode 2 to thereby provide a piezoelectric element. 1 is a machine that vibrates and receives ultrasonic waves. An ultrasonic probe for an ultrasonic diagnostic apparatus that uses a living body as a subject is a reflected wave that is directly contacted with the living body or indirectly through an ultrasonic wave propagation medium, transmits ultrasonic waves to the living body, and is reflected from the living body. Is a so-called sensor that is used for diagnosing by displaying a diagnostic image on a monitor by receiving the signal again by the ultrasonic probe, processing the signal by the main body, and displaying the diagnostic image on the monitor.
[0025]
The ground electrode 2 provided on the piezoelectric element 1, the first acoustic matching layer 5, and further the second acoustic matching layer 6 are formed by bonding very thinly with an epoxy resin or the like.
[0026]
FIG. 2 shows the KLM method (Krimholtz, Leedom and Mattaei model, for example, “CSDesilets, et al .: The design of efficient broadband piezoelectric transeducers”, which is generally known in the configuration of the ultrasonic probe shown in FIG. IEEE Trans. Sonics Ultras. SU-25, No. 3, page 115 (1978) "). The conditions used in the calculation are as follows: the piezoelectric element 1 is PZT-5H (Vernitron) piezoelectric ceramic thickness 0.4 mm, the back load material 4 is acoustic impedance 7 MRayl, the electrodes 2 and 3 are gold, 0.2 μm thick The acoustic impedance of the second acoustic matching layer 6 is 3 MRayl and the thickness is 0.24 wavelength (frequency 3.5 MHz), and the first acoustic matching layer 5 is the acoustic impedance 6, 7, 8, 9, 10 MRayl and the thickness is 0.2 wavelengths (frequency) 3.5MHz). Of course, the target for transmitting ultrasonic waves is a living body (acoustic impedance 1.6 MRayl). The frequency characteristics shown in FIG. 2 are the results when the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 5 is changed to 6, 7, 8, 9, 10 MRayl, and are shown as characteristic lines A, B, C, D, E, respectively. ing. In order to achieve high resolution and high sensitivity of the image of the ultrasonic diagnostic apparatus, it is necessary to widen the frequency characteristics of the ultrasonic probe. As is apparent from the frequency characteristics of FIG. 2, it can be confirmed that the frequency characteristics tend to become wider as the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 5 increases from 6 MRayl to 10 MRayl. Conventionally, the acoustic impedance of A in FIG. 2, that is, the first acoustic matching layer 5 is 6Mrayl, and the characteristic shown in FIG. 2 is the narrowest band, and the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 5 is 7, 8, 9 and 10 It can be confirmed that the frequency characteristics become wideband as going to Mrayl. Although the frequency characteristics change depending on the thicknesses of the first and second acoustic matching layers, the tendency of the ratio band of the frequency characteristics shows the above tendency.
[0027]
Conventionally, isotropic graphite or vitreous carbon has been used as the first acoustic matching layer 5, but these acoustic impedances are about 5 to 6 MRayl, and the frequency characteristics shown in FIG. In addition, since the gain in the vicinity of 2.49 × 10 ⁶ (Hz) does not increase, there is a limit to widening the band.
[0028]
In the embodiment of the present invention, the characteristics of the first acoustic matching layer 5 were improved by using graphite formed by a chemical vapor deposition method (CVD method) as the material of the first acoustic matching layer 5. Examples of the graphite layer 10 formed by this chemical vapor deposition method (CVD method) include pyrolytic graphite (PG) manufactured by Advanced Ceramics. This material is formed by chemical vapor deposition (CVD) in the C-axis direction as shown in FIG. 3A. The density of this material is about 2.1 kg / m ³ . The sound speed is 3.390 km / s in the C-axis direction, but 4.560 km / s in the a-axis or b-axis direction, and the material has anisotropy in sound speed. I understood. In addition, as shown in FIG. 3B, as a result of measuring the speed of sound with respect to the angle between the C axis and the a or b axis with respect to the axial direction of 45 degrees and 67.5 degrees from the C axis, It was 4.290 km / s at 67.5 degrees, and it was found that the sound velocity was between the C axis and the a and b axes. This material is obtained by processing a graphite layer formed by a CVD method, cutting it to an arbitrary angle, and selecting an axial direction arbitrarily to obtain an acoustic impedance (density × sound speed) from a c-axis acoustic impedance of 7.45 MRayl, a, The b-axis acoustic impedance can be freely selected up to 10.03 MRayl.
[0029]
From the above, it has been found that there is a great advantage that the frequency characteristics B to E shown in FIG. 2 can be produced by selecting the axial direction from one material. The thickness of the acoustic matching layer is basically a quarter wavelength, but the thickness may vary from a quarter wavelength to obtain the desired frequency characteristics (manufacturer, product characteristics What is necessary is just to set thickness arbitrarily.
[0030]
In addition, graphite formed by chemical vapor deposition (CVD) used as the first acoustic matching layer 5 also has electrical conductivity, and is electrically connected to the ground electrode 2 of the piezoelectric element 1 to form the first. It can also be taken out from the acoustic matching layer 5 as an electrical terminal for grounding. Furthermore, the acoustic matching layer material 5 of the present embodiment has an extremely high thermal conductivity of 400 w / mK (a axis or b axis), and fulfills the function of diffusing the heat generated by the ultrasonic probe. It also has the advantage of being able to
[0031]
In the first embodiment, the case where there are two acoustic matching layers has been described. However, the same effect can be obtained even when the acoustic matching layer is used in a configuration of one layer or three or more layers.
[0032]
In the first embodiment, the case of the configuration of a single-type ultrasonic probe has been described. In addition to this, a so-called array-type ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric elements and acoustic matching layers are arranged. The same effect can be obtained even if it is used for a child configuration.
[0033]
As described above, the ultrasonic probe according to the first embodiment of the present invention can arbitrarily select the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 5 with one material. Obtainable. Thereby, an ultrasonic probe capable of increasing the resolution of the image of the ultrasonic diagnostic apparatus can be obtained.
[0034]
(Second Embodiment)
Next, an ultrasonic probe according to the second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment has the same configuration as that of FIG. 1 of the first embodiment, and will be described with reference to FIG. Accordingly, the configuration and function are the same as those in the first embodiment, and are omitted here.
[0035]
The difference between the second embodiment of the present invention and the first embodiment is that the material of the first acoustic matching layer 5 is a material obtained by mixing ceramic powder into graphite and firing it. By the way. As described in the first embodiment, conventionally, isotropic graphite or glassy carbon has been used. However, since the acoustic impedance is small, there is a limit to widening the frequency characteristics. In order to increase the bandwidth, the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 5 needs to be 7 MRayl or higher as shown in FIG. In addition, depending on the structure of the ultrasonic probe, the first acoustic matching layer 5 may require electrical conductivity in addition to the acoustic impedance.
[0036]
In the present embodiment, a material in which ceramic powder is mixed based on graphite is used as the first acoustic matching layer 5. For example, as these materials, there are materials obtained by firing graphite mixed with boron carbide (B ₄ C) or silicon carbide (SiC) ceramics manufactured by Niji Co., Ltd., and the product numbers are BS10609, BS11509, BS11907, BS12506, etc. There is. In conventional isotropic graphite, it was difficult to obtain materials with an acoustic impedance of 6 MRayl or more, but the acoustic impedance of these materials was 7.18, 10.83, 9.85, 12.97 MRayl, respectively, and the sound velocity was 3.435 km / It has values of s, 4.99km / s, 4.459km / s, and 5.638km / s. In the present invention, the mixing ratio of ceramics and graphite is preferably in the range of 15 to 50 parts by mass of ceramics when graphite is 100 parts by mass.
[0037]
In this way, by mixing ceramic powder and firing graphite, a material having a desired acoustic impedance could be obtained as the first acoustic matching layer. Therefore, an ultrasonic probe having an arbitrary broadband frequency characteristic can be obtained. Furthermore, since these materials are electrically conductive and are much more resistant to mechanical shock than piezoelectric ceramics, they are electrically connected to the ground electrode 2 of the piezoelectric element 1 to achieve the first acoustic matching. It can also be taken out from the layer 5 as an electrical terminal for grounding.
[0038]
Therefore, even if the piezoelectric ceramic of the piezoelectric element 1 is cracked due to an external mechanical impact (dropping, etc.), the first acoustic matching layer 5 is not cracked, so that an electrical disconnection does not occur and a defect occurs. This makes it possible to realize a high-quality ultrasonic probe that is difficult to perform. In addition, boron carbide (B ₄ C) or silicon carbide (SiC) materials are described as an example of ceramic powder, but the material is not limited to these materials, and other ceramics are mixed with graphite and fired. This is also possible.
[0039]
In the second embodiment, the case where there are two acoustic matching layers has been described. However, the same effect can be obtained even when the acoustic matching layer is used in a configuration of one layer or three or more layers.
[0040]
In the second embodiment, the case of the configuration of a single type ultrasonic probe has been described. However, in addition to this, a so-called array type ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric elements and acoustic matching layers are arranged is used. The same effect can be obtained even if it is used for a child configuration.
[0041]
As described above, since the ultrasonic probe according to the second embodiment of the present invention can arbitrarily select the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 5, it can obtain the desired broadband frequency characteristics. Therefore, it is possible to increase the resolution of the image of the ultrasonic diagnostic apparatus.
[0042]
(Third embodiment)
FIG. 4 is a schematic sectional view of an ultrasonic probe according to the third embodiment of the present invention.
[0043]
The ultrasonic probe according to the third embodiment of the present invention can easily take out an electric terminal from an electrode of a piezoelectric element, obtain a wide frequency characteristic, and prevent occurrence of a failure due to a mechanical shock. It is an ultrasound probe that can.
[0044]
In FIG. 4, reference numerals 1 to 6 in the drawing are the same as those in FIG. 1 of the first embodiment.
[0045]
That is, the ultrasonic probe according to the third embodiment of the present invention is provided on the side closer to the piezoelectric element 1, the ground electrode 2, the signal electrode 3, the back load material 4, and the piezoelectric element 1. 1 acoustic matching layer 5 and a second acoustic matching layer 6 made of a polymer material provided on the upper surface of the first acoustic matching layer 5. Since these functions have been described in the first embodiment, they are omitted here.
[0046]
In the third embodiment, a signal electrical terminal 7 to be taken out from the signal electrode 3 is further provided between the signal electrode 3 of the piezoelectric element 1 and the back load material 4. In addition, a conductor plate 8 is provided on a part of the grounding electrode 2 of the piezoelectric element 1 and a part of the first acoustic matching layer which is a conductor, here the first acoustic matching layer 5, and the first acoustic matching layer. It is electrically connected to the end of 5 to function as an electrical terminal for grounding. The conductor plate 8 extends to the side surfaces of the piezoelectric element 1 and the back load material 4. The connection method of both ends of the first acoustic matching layer 5 and a part of the conductor plate 8 is a method of adhering with a conductive adhesive or an ohmic contact by bonding an extremely thin adhesive layer with an epoxy resin adhesive. However, the present invention is not limited to this as long as it can be electrically connected by any method. Of course, the first acoustic matching layer 5 is effective not only on the side portions on both ends but also on the upper and lower sides or part of both sides and the conductor plate 8 in electrical connection.
[0047]
As the material of the first acoustic matching layer 5, it is preferable to use graphite formed by chemical vapor deposition or graphite mixed with ceramics in order to obtain broadband frequency characteristics.
[0048]
Further, the conductor plate 8 provided at both ends of the first acoustic matching layer 5 may be the same material as the first acoustic matching layer material 5, and graphite formed by chemical vapor deposition or graphite mixed with ceramics is used. Use. In particular, the conductor plate 8 is preferably made of a material having high thermal conductivity in order to enhance the effect of diffusing heat generated when transmitting ultrasonic waves, and the materials mentioned above have high thermal conductivity (50 W / mK or more). .
[0049]
The conductor plate 8 needs to use at least a material higher than the piezoelectric ceramic piezoelectric element 1 such as a PZT system with respect to mechanical shock. Can also be protected by the conductor plate 8 (FIG. 4A). A preferable material for the conductor plate 8 is graphite mixed with ceramics of boron carbide ( B ₄ C ) or silicon carbide (SiC), which has a particularly high mechanical strength, but is formed by chemical vapor deposition. No problem with graphite. The conductive plate 8 by the configuration in which increased to as high as the front surface of the second acoustic matching layer 6 (the surface opposite to the first surface in contact with the acoustic matching layer 5), more impact (FIG. 4B).
[0050]
In the second embodiment, the case where there are two acoustic matching layers has been described. However, the same effect can be obtained even when the acoustic matching layer is used in a configuration of one layer or three or more layers.
[0051]
In the third embodiment, the case of the configuration of a single-type ultrasonic probe has been described. In addition to this, a so-called array-type ultrasonic probe in which a plurality of piezoelectric elements and acoustic matching layers are arranged is used. The same effect can be obtained even if it is used for a child configuration.
[0052]
As described above, since the ultrasonic probe according to the third embodiment of the present invention can arbitrarily select the acoustic impedance of the first acoustic matching layer 5 of the conductor, it can obtain a desired wideband frequency characteristic. Therefore, it is possible to increase the resolution of the image of the ultrasonic diagnostic apparatus. Further, the conductive plate 8 is provided on both sides of at least the first acoustic matching layer 5, the piezoelectric element 1, and the back surface load material 4, and the piezoelectric element 1 is provided. Therefore, a high-quality ultrasonic probe can be obtained.
[0053]
【The invention's effect】
Since the ultrasonic probe of the present invention has a large acoustic impedance value and a conductor material can be used as the material of the acoustic matching layer, a high-quality ultrasonic probe with a wide frequency characteristic is provided. be able to.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic sectional view of an ultrasonic probe according to first and second embodiments of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing frequency characteristics in the first embodiment of the present invention.
FIGS. 3A and 3B are schematic explanatory views of a first acoustic matching material according to the first embodiment of the present invention. FIGS.
4A and 4B are schematic cross-sectional views of an ultrasonic probe according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a conventional probe for an ultrasonic diagnostic apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric element 2 Ground electrode 3 Signal electrode 4 Back surface load material 5 First acoustic matching layer 6 Second acoustic matching layer 7 Signal electrical terminal 8 Conductor plate 10 Graphite layer formed by chemical vapor deposition

Claims

An ultrasonic probe comprising: a piezoelectric element having electrodes on both sides; and at least one acoustic matching layer on one electrode side of the piezoelectric element,
The acoustic matching layer is Ri graphite layer der formed by chemical vapor deposition, the ultrasonic probe wherein the graphite layer is characterized by having anisotropic properties of sound.

The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the graphite layer has any one of the following structures (1) to (3).
(1) The axis (C axis) direction of the graphite layer is defined as the ultrasonic transmission / reception direction of the acoustic matching layer.
(2) The plane orthogonal to the axes (a axis, b axis) orthogonal to the axis (C axis) of the graphite layer is defined as the ultrasonic transmission / reception direction of the acoustic matching layer.
(3) A plane orthogonal to the axial direction of any angle between the axial direction (C axis) of the graphite layer and the a and b axis directions orthogonal to the C axis is defined as the ultrasonic transmission / reception direction of the acoustic matching layer.

The ultrasonic probe according to claim 1, wherein the graphite layer has electrical conductivity.

An ultrasonic probe comprising a piezoelectric element and an acoustic matching layer provided on one surface of the piezoelectric element,
The acoustic matching layer is a material obtained by firing graphite mixed with ceramics, and the mixing ratio of the ceramics and graphite is 15 to 50 parts by mass of ceramics when graphite is 100 parts by mass. Ultrasonic probe.

The ultrasonic probe according to claim 4 , wherein the ceramic is at least one selected from boron carbide (B ₄ C) and silicon carbide (SiC).

A piezoelectric element having electrodes on both sides, a first acoustic matching layer of a conductor provided on one electrode side of the piezoelectric element, and a second acoustic matching layer provided on the first acoustic matching layer; An ultrasonic probe comprising a back surface load material provided on the other electrode side of the piezoelectric element,
The first acoustic matching layer is at least one selected from graphite formed by chemical vapor deposition and graphite mixed with ceramics;
The ultrasonic probe, wherein the second acoustic matching layer is a polymer material.

An ultrasonic probe comprising: a piezoelectric element having electrodes on both sides; an acoustic matching layer provided on one electrode side of the piezoelectric element; and a back load material provided on the other electrode side of the piezoelectric element. There,
The acoustic matching layer is at least one selected from graphite formed by chemical vapor deposition and graphite mixed with ceramics,
An ultrasonic probe comprising a conductor plate for taking out an electrical terminal from a part of the acoustic matching layer.

The ultrasonic probe according to claim 7 , wherein the conductor plate is at least one selected from graphite formed by chemical vapor deposition and graphite mixed with ceramics.

The ultrasonic probe according to claim 7 , wherein the conductor plate is formed at least at a height position of the second acoustic matching layer.

The ultrasonic probe according to claim 7 , wherein the conductor plate is formed on both side surfaces of at least the first acoustic matching layer, the piezoelectric element, and the back surface load material.