JP4588701B2 - 超音波探触子 - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る超音波探触子の一例の構造を示す断面図である。この超音波探触子においては、フレーム103とウインドウ104とが接合されることにより外装ケース105が構成されており、この外装ケース105内には、脱気した音響媒体106が充填されている。また、外装ケース105内には、超音波送受信部101が格納されている。なお、ウインドウ104および音響媒体106の構成材料については、後に詳説する。
1,2−ブチレングリコールの音速を測定したところ、温度25℃で1.47km/s、温度20℃で1.45km/sであった。なお、音速の測定方法は、次の通りである。温度コントロールした音響媒体内に、送信用および受信用の超音波トランスデューサを一定の距離をあけて設置した。前記送信用トランスデューサにパルス信号を印加し、前記音響媒体に超音波を伝播させ、前記超音波を受信用トランスデューサで受信して、超音波の伝播時間を測定した。この伝播時間および送信用トランスデューサと受信用トランスデューサとの距離から、音速を算出した。
1,2−ブチレングリコールの各周波数における超音波減衰を測定した。また、比較例として、1,3−ブチレングリコールの超音波減衰を測定した。結果を、図2に示す。なお、超音波減衰の測定方法は、次の通りである。前記音速測定と同様の系を使用し、送信用トランスデューサに任意の周波数の約30波のsin波を印加し、音響媒体内を伝播した超音波を受信用トランスデューサで受信して、受信電圧を測定した。更に、送受信トランスデューサを一定距離(例えば、10mm)変化させて、同様に受信電圧を測定した。前記受信電圧の比と、送受信トランスデューサの距離とから超音波減衰を算出した。
図3は、1,2−ブチレングリコールの粘度の温度特性を示すグラフである。また、図3には、比較例として、1,3−ブチレングリコールの粘度の温度特性を併せて示している。
1,2−ブチレングリコールは、生体に対する影響が極めて少ない物質である。また、プラスチックなどで構成されるウインドウ、圧電セラミックなどで構成される超音波送受信部、金属などで構成される駆動軸およびフレームなどの構成部品に対しても、腐食などの悪影響が極めて少ない物質である。
上記第1の実施形態においては、音響媒体として、1,2−ブチレングリコールのみを用いた場合を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、1,2−ブチレングリコールを他の物質と組み合わせて使用してもよい。本実施形態では、このような音響媒体の一例として、1,2−ブチレングリコールと1,3−ブチレングリコールとの混合物を使用した場合について説明する。
図4は、1,2−ブチレングリコールと1,3−ブチレングリコールとの混合物において、その混合比(重量比)を変化させた場合の前記混合物の音速を測定した結果を示すグラフである。なお、音速の測定方法は前述と同様であり、温度条件は25℃である。
図5は、1,2−ブチレングリコールと1,3−ブチレングリコールとの混合物において、その混合比(重量比)を変化させた場合の、周波数3MHzにおける超音波減衰を示すグラフである。なお、超音波減衰の測定方法は、前述と同様である。
1,2−ブチレングリコールと1,3−ブチレングリコールとの混合物において、その粘度は、1,2−ブチレングリコールのみの粘度と、1,3−ブチレングリコールのみの粘度との間の値になると推測される。
1,2−ブチレングリコールおよび1,3−ブチレングリコールは、いずれも、生体に対する影響が極めて少ない物質である。また、プラスチックなどで構成されるウインドウ、圧電セラミックなどで構成される超音波送受信部、金属などで構成される駆動軸およびフレームなどの構成部品に対しても、腐食などの悪影響が極めて少ない物質である。
Claims (9)
- 超音波を送受信する超音波送受信部と、前記超音波送受信部を格納する外装ケースと、前記外装ケース内に充填された音響媒体とを備えた超音波探触子であって、前記音響媒体が、1,2−ブチレングリコールを含むことを特徴とする超音波探触子。
- 前記音響媒体が、1,2−ブチレングリコールのみからなる請求項1に記載の超音波探触子。
- 前記音響媒体が、更に、1,2−ブチレングリコールに可溶であり、且つ、10〜40℃の温度条件において液体である少なくとも1種の物質を含む請求項1に記載の超音波探触子。
- 前記物質が、エチレングリコール、1,3−ブチレングリコールおよび水からなる群より選択される少なくとも1種である請求項3に記載の超音波探触子。
- 前記物質が、1,3−ブチレングリコールである請求項4に記載の超音波探触子。
- 前記音響媒体における1,2−ブチレングリコールの含有量が、25〜100重量%である請求項1に記載の超音波探触子。
- 前記音響媒体は、20℃の温度条件下において、音響インピーダンスが1.45〜1.517MRayl、周波数3MHzにおける超音波減衰が0.07〜0.091dB/mmである請求項1に記載の超音波探触子。
- 前記超音波送受信部を揺動または回転させる機構を備える請求項1に記載の超音波探触子。
- 前記超音波送受信部が、複数の振動子が配列されたアレイ素子を含む請求項1に記載の超音波探触子。
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