JPH0129355B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0129355B2 JPH0129355B2 JP57202650A JP20265082A JPH0129355B2 JP H0129355 B2 JPH0129355 B2 JP H0129355B2 JP 57202650 A JP57202650 A JP 57202650A JP 20265082 A JP20265082 A JP 20265082A JP H0129355 B2 JPH0129355 B2 JP H0129355B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic
- ultrasonic transducer
- electric field
- series
- ultrasonic probe
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
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- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 13
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 6
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0611—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements in a pile
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、パルス圧縮技術を適用した非破壊
検査や医療診断に用いられる超音波探触子に関す
るものである。
検査や医療診断に用いられる超音波探触子に関す
るものである。
この種の超音波探触子としては例えば特願昭57
−201524号に示されるものが提案されており、そ
れは第１図に示すように構成されていた。１は超
音波振動子であり、音響放射面２を対向させ複数
個積重ねてある。３は超音波振動子１を電気的に
絶縁するための絶縁膜であり厚さは波長に比べ十
分薄い。４はリード線であり、例えば第１図に示
すように結線し、各超音波振動子１に印加される
電界方向が、擬似不規則符号系列の１つである
Barker系列＋、＋、−、＋に沿つて変わるようにし
てある。５はパツキング材であり、６は音響イン
ピーダンス変成層である。このようにして構成さ
れた超音波探触子を電気的にインパルス励振する
と第１図において、各超音波振動子１には図中矢
印で示す方向の電界が加わる。各超音波振動子１
は半波励振されるが、そのとき励振される超音波
の位相は電界方向が逆のところでは180゜位相が異
なる。したがつて、第１図中左側に示すような時
間波形が励振され、これが被検材内へ送波される
こととなる。
−201524号に示されるものが提案されており、そ
れは第１図に示すように構成されていた。１は超
音波振動子であり、音響放射面２を対向させ複数
個積重ねてある。３は超音波振動子１を電気的に
絶縁するための絶縁膜であり厚さは波長に比べ十
分薄い。４はリード線であり、例えば第１図に示
すように結線し、各超音波振動子１に印加される
電界方向が、擬似不規則符号系列の１つである
Barker系列＋、＋、−、＋に沿つて変わるようにし
てある。５はパツキング材であり、６は音響イン
ピーダンス変成層である。このようにして構成さ
れた超音波探触子を電気的にインパルス励振する
と第１図において、各超音波振動子１には図中矢
印で示す方向の電界が加わる。各超音波振動子１
は半波励振されるが、そのとき励振される超音波
の位相は電界方向が逆のところでは180゜位相が異
なる。したがつて、第１図中左側に示すような時
間波形が励振され、これが被検材内へ送波される
こととなる。
さて、パルス圧縮技術を適用した検査では、被
検材内へ送波される超音波は、例えば、第２図に
示すような時間波形であることが要求される。
検材内へ送波される超音波は、例えば、第２図に
示すような時間波形であることが要求される。
第２図は、正弦波を、上記Barker系列で変調
した波形であり、振幅一定、位相が０、πで変調
されている。
した波形であり、振幅一定、位相が０、πで変調
されている。
つまり、第２図では、正符号＋と負符号−とか
らなる長さ４の擬似不規則符号系列（＋、＋、−、
＋）の各符号に対して、（0゜、0゜、180゜、0゜）の位
相変調をかけた時間波形を送波している。
らなる長さ４の擬似不規則符号系列（＋、＋、−、
＋）の各符号に対して、（0゜、0゜、180゜、0゜）の位
相変調をかけた時間波形を送波している。
つまり、正符号に0゜、負符号に180゜を対応させ
ている。
ている。
このように構成された超音波探触子において、
電気音響相互作用が弱い場合、すなわち、電気機
械結合係数が小さい超音波振動子１を用いた場合
には、各超音波振動子１は厚さが半波長となる共
振周波数の超音波を強く励振し、また、各超音波
振動子に印加する電界方向を第１図に示すように
Barker系列に沿つて変わるようにしているから、
被検材内へ送波される超音波の波形は第２図に示
すものとなる。
電気音響相互作用が弱い場合、すなわち、電気機
械結合係数が小さい超音波振動子１を用いた場合
には、各超音波振動子１は厚さが半波長となる共
振周波数の超音波を強く励振し、また、各超音波
振動子に印加する電界方向を第１図に示すように
Barker系列に沿つて変わるようにしているから、
被検材内へ送波される超音波の波形は第２図に示
すものとなる。
しかし、電気機械結合係数が大きい超音波振動
子１を用いた場合、超音波振動子１より励振され
た超音波は、超音波振動子１内を伝ぱんすると
き、電圧を発生し、発生された電圧は再度超音波
を励振する。すなわち、電気音響相互作用が大き
い場合、従来のこの種の超音波探触子では、上述
の過程より再励振された超音波による影響のた
め、被検材内へ送波される超音波の波形は第２図
に示したものからずれ、このため、分解能の劣化
やサイドローブレベルが大きくなるなどの欠点が
あつた。
子１を用いた場合、超音波振動子１より励振され
た超音波は、超音波振動子１内を伝ぱんすると
き、電圧を発生し、発生された電圧は再度超音波
を励振する。すなわち、電気音響相互作用が大き
い場合、従来のこの種の超音波探触子では、上述
の過程より再励振された超音波による影響のた
め、被検材内へ送波される超音波の波形は第２図
に示したものからずれ、このため、分解能の劣化
やサイドローブレベルが大きくなるなどの欠点が
あつた。
この発明は、このような欠点を改善するため、
複数個の超音波振動子１を、音響放射面２どうし
を対向させ積重ねて配列し、各超音波振動子１に
印加する電界方向を擬似不規則符号系列を適用す
ることにより不規則にするとともに、上記電界の
振幅または位相を、各超音波振動子１に直列に設
けた電気負荷により調整できるようにしたもので
あり、以下第３図には示す一実施例を用いて詳細
に説明する。
複数個の超音波振動子１を、音響放射面２どうし
を対向させ積重ねて配列し、各超音波振動子１に
印加する電界方向を擬似不規則符号系列を適用す
ることにより不規則にするとともに、上記電界の
振幅または位相を、各超音波振動子１に直列に設
けた電気負荷により調整できるようにしたもので
あり、以下第３図には示す一実施例を用いて詳細
に説明する。
第３図は、この発明に係る超音波探触子の一実
施例である。１は超音波振動子であり、音響放射
面２を対向させ複数個積重ねている。３は従来と
同様の絶縁膜である。４はリード線であり、第１
図と同様に結線し、、電界方向をBarker系例＋、
＋、−、＋にそつて変えている。５は従来と同様の
パツキング材、６は従来と同様の音響インピーダ
ンス変成層である。７は各超音波振動子１ごとに
直列に設けた電気負荷であり、調整可能となるよ
うにしてある。
施例である。１は超音波振動子であり、音響放射
面２を対向させ複数個積重ねている。３は従来と
同様の絶縁膜である。４はリード線であり、第１
図と同様に結線し、、電界方向をBarker系例＋、
＋、−、＋にそつて変えている。５は従来と同様の
パツキング材、６は従来と同様の音響インピーダ
ンス変成層である。７は各超音波振動子１ごとに
直列に設けた電気負荷であり、調整可能となるよ
うにしてある。
この発明に係る超音波探触子において、電気機
械結合係数が大きい超音波振動子１を用いた場
合、従来と同様に、超音波振動子１により励振さ
れた超音波が超音波振動子１内を伝ぱんすると
き、電圧が発生する。発生した電圧は再度超音波
を励振する。しかし、この発明に係る超音波探触
子では、第１図のものと異なり、各超音波振動子
１ごとに直列に電気負荷７を設けている。上記過
程により発生する電圧は、電気負荷７に依存する
ため、この発明に係る超音波探触子では、再度励
振される超音波の影響を電気負荷７を調整するこ
とにより制御できる。尚電界の振幅は電気負荷７
として抵抗を用いその値を調整することにより、
また電界の位相は電気負荷７として誘導性又は容
量性負荷を用いその値を調整することにより容易
に制御できる。すなわち、この発明に係る超音波
探触子では、電気負荷７を調整し、再励振される
超音波の影響を制御することにより、被検材内へ
送波される超音波の時間波形を、分解能、サイド
ローブ等の変化をみながら最適なものとすること
ができる利点がある。
械結合係数が大きい超音波振動子１を用いた場
合、従来と同様に、超音波振動子１により励振さ
れた超音波が超音波振動子１内を伝ぱんすると
き、電圧が発生する。発生した電圧は再度超音波
を励振する。しかし、この発明に係る超音波探触
子では、第１図のものと異なり、各超音波振動子
１ごとに直列に電気負荷７を設けている。上記過
程により発生する電圧は、電気負荷７に依存する
ため、この発明に係る超音波探触子では、再度励
振される超音波の影響を電気負荷７を調整するこ
とにより制御できる。尚電界の振幅は電気負荷７
として抵抗を用いその値を調整することにより、
また電界の位相は電気負荷７として誘導性又は容
量性負荷を用いその値を調整することにより容易
に制御できる。すなわち、この発明に係る超音波
探触子では、電気負荷７を調整し、再励振される
超音波の影響を制御することにより、被検材内へ
送波される超音波の時間波形を、分解能、サイド
ローブ等の変化をみながら最適なものとすること
ができる利点がある。
なお、以上は第３図に示す一実施例の場合につ
いて説明したが、この発明はこれに限らず、電気
負荷７は更に並列に設けてもよい。
いて説明したが、この発明はこれに限らず、電気
負荷７は更に並列に設けてもよい。
また、超音波振動子１に印加する電界方向は、
他のBarker系列やＭ系列などの擬似不規則符号
系列に沿つて変えてもよい。
他のBarker系列やＭ系列などの擬似不規則符号
系列に沿つて変えてもよい。
以上のように、この発明に係る超音波探触子で
は、複数個の超音波振動子１を、音響放射面２ど
うしを対向させ積重ねて配列し、各超音波振動子
１に印加する電界方向を擬似不規則符号系列に沿
つて変化するようにするとともに、超音波振動子
１に直列に電気負荷７を設けることにより、電気
機械結合係数の大きい超音波振動子１を用いても
従来に比べ分解能やサイドワーブレベルを改善で
きる利点がある。
は、複数個の超音波振動子１を、音響放射面２ど
うしを対向させ積重ねて配列し、各超音波振動子
１に印加する電界方向を擬似不規則符号系列に沿
つて変化するようにするとともに、超音波振動子
１に直列に電気負荷７を設けることにより、電気
機械結合係数の大きい超音波振動子１を用いても
従来に比べ分解能やサイドワーブレベルを改善で
きる利点がある。
第１図は先に提案されている超音波探触子を示
す図、第２図は超音波の時間波形を示す図、第３
図はこの発明に係る超音波探触子の一実施例を示
す図である。 図中、１は超音波振動子、２は音響放射面、３
は絶縁膜、４はリード線、５はバツキング材、６
は音響インピーダンス変成層、７は電気負荷であ
る。なお、図中、同一あるいは相当部分には同一
符号を付して示してある。
す図、第２図は超音波の時間波形を示す図、第３
図はこの発明に係る超音波探触子の一実施例を示
す図である。 図中、１は超音波振動子、２は音響放射面、３
は絶縁膜、４はリード線、５はバツキング材、６
は音響インピーダンス変成層、７は電気負荷であ
る。なお、図中、同一あるいは相当部分には同一
符号を付して示してある。
Claims (1)
- １ 複数個の超音波振動子を、上記各超音波振動
子の音響放射面どうしを対向させ積重ねて配列
し、上記各超音波振動子に印加される電界方向
を、正符号と負符号とからなる擬似不規則符号系
列の各符号に対応して変化するようにし、かつ、
上記超音波振動子に直列に電気負荷を設け上記電
界の振幅又は位相を制御するようにしてなること
を特徴とする超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57202650A JPS5991796A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57202650A JPS5991796A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5991796A JPS5991796A (ja) | 1984-05-26 |
| JPH0129355B2 true JPH0129355B2 (ja) | 1989-06-09 |
Family
ID=16460855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57202650A Granted JPS5991796A (ja) | 1982-11-18 | 1982-11-18 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5991796A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728500A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-16 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Ultrasonic wave transducer |
-
1982
- 1982-11-18 JP JP57202650A patent/JPS5991796A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5728500A (en) * | 1980-07-29 | 1982-02-16 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Ultrasonic wave transducer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5991796A (ja) | 1984-05-26 |
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