JP6766149B2 - 超音波アレイのための音響レンズ - Google Patents
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Description
音速又は音波速度が音響レンズの第1層から第2層へと変化する際、収束又は発散レンズを構成することができる。そのようなレンズの主要原理を1次近似で示すために(レンズのすべての構造は波長に比べて大きい)、光学「レンズメーカーの式」を使用する。この式はレンズの焦点距離(f)と屈折率(n)との間の関係を与え、
R1=R=(n−1)f (1)
Z=ρ×v
Claims (12)
- 静電容量型微細加工トランスデューサの超音波アレイのための音響レンズであって、前記音響レンズは、
炭化水素系から選択されるポリマー材料を有する熱硬化性エラストマーを含む第1層であって、前記超音波アレイに面するように配置された内面と、前記内面に対向するように配置された凸状外面とを有する第1層と、
前記第1層の前記凸状外面に結合され、ポリオレフィン系から選択されるエラストマーを含む第2層とを含み、
前記第1層は第1音波速度を有し、前記第2層は第2音波速度を有し、前記第2音波速度は前記第1音波速度よりも速い、音響レンズにおいて、
前記第2層は平坦な外面を有し、
前記第2層は熱可塑性ポリマーポリメチルペンテンを含み、ポリオレフィン系から選択される前記エラストマーがそれに混合されることを特徴とする、
音響レンズ。 - 前記熱硬化性エラストマーはポリブタジエンを含む、請求項1に記載の音響レンズ。
- 前記選択されるエラストマーは熱可塑性エラストマーである、請求項1又は2に記載の音響レンズ。
- ポリブタジエンを含む前記第1層はさらに、前記第1層の音響インピーダンスの調整のために中に埋め込まれた粒子を含む、請求項2に記載の音響レンズ。
- 前記第1層の音響インピーダンスは前記第2層の音響インピーダンスと実質的に同じであるように、前記第1層の総重量に基づく前記粒子の重量パーセントは、前記第2層の総重量に基づく前記選択されるエラストマーの重量パーセントに関係する、請求項4に記載の音響レンズ。
- 前記第1層及び前記第2層の前記音響インピーダンスは約1.6MRaylである、請求項5に記載の音響レンズ。
- 前記第1層中の前記粒子はセラミック粒子を含み、前記選択されるエラストマーは、アルファオレフィンである第1モノマーとエチレンである第2モノマーとを有するコポリマーを含む、請求項4に記載の音響レンズ。
- 前記セラミック粒子は二酸化ジルコニウム粒子を含む、請求項7に記載の音響レンズ。
- 前記第1層の総重量に基づく前記セラミック粒子の重量パーセントは最大でも25%、前記第2層の総重量に基づく前記選択されるエラストマーの重量パーセントは最大でも40%である、請求項8に記載の音響レンズ。
- 前記第1層の総重量に基づく二酸化ジルコニウム粒子の重量パーセントは約25%、前記第2層の総重量に基づく前記選択されるエラストマーの重量パーセントは約20%である、請求項8に記載の音響レンズ。
- 前記第1層と前記第2層との間の音響インピーダンスの差は0.3MRaylより小さい、請求項1に記載の音響レンズ。
- 請求項1から11のいずれか一項に記載の音響レンズを含む、超音波プローブ。
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