JPH11316216A

JPH11316216A - 超音波探触子

Info

Publication number: JPH11316216A
Application number: JP10122553A
Authority: JP
Inventors: Hirohisa Yamada; 裕久山田; Mitsuhiro Hoshino; 充宏星野
Original assignee: JAPAN PROBE KK; Nippon Steel Corp
Current assignee: JAPAN PROBE KK; Nippon Steel Corp
Priority date: 1998-05-01
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 1999-11-16

Abstract

(57)【要約】【課題】くさび内に残ったノイズの影響を最小限に抑
え、ＳＮ比を向上させて被検体の表面付近に存在する欠
陥についても的確に検出できる超音波探触子を提供す
る。【解決手段】超音波探触子１０は、山部と溝部が一定
のピッチで繰り返される階段状の凹凸面を有するくさび
１１と、凹凸面の各溝部の左側の斜面（第一の斜面）１
４に振動面を接するようにアレー状に取り付けられた超
音波振動子１２と、超音波振動子から送出される超音波
の波数を調整するためのダンパー１３を有している。ダ
ンパー１３の厚さは、従来のものよりも厚くしてあり、
これにより各溝部の右側の斜面（第二の斜面）１５の全
体がダンパー１３の側面で覆われている。また、このダ
ンパー１３は、その底面が超音波振動子１２と接着され
ているだけでなく、側面も第二の斜面１５と適当な接着
剤を用いて接着されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鋼材の溶接箇所等
の欠陥を超音波を用いて非破壊で検査するための超音波
探傷装置又は超音波探傷方法に用いられる超音波探触子
に関連する。

【０００２】

【従来の技術】鋼材の溶接箇所に生じうる欠陥を非破壊
で検査する方法として、超音波斜角探傷法が知られてい
る。この方法には、超音波を被検体中に入射させ、かつ
欠陥で反射された超音波を受信するための超音波探触子
が用いられる。かかる超音波探触子の一例が、特開平７
−２２９８７９号公報に記載されている。同公報記載の
超音波探触子は、階段状のくさびに多数の超音波振動子
を取り付け、これらを電子的に所定の順番及びタイミン
グで走査する斜角探傷用電子走査式アレイ超音波探触子
（以下「超音波探触子」ともいう）であり、その長手方
向の垂直断面は図８のようになっている。

【０００３】この超音波探触子は、くさび５０と、アレ
イ状に配置された多数の超音波振動子５１からなる。く
さび５０の寸法は、例えば長さ（図８の左右方向の長
さ）が１００ｍｍ程度、奥行き（図８の紙面に垂直な方
向の幅）が１０ｍｍ程度、厚さ（図８の上下方向の厚
さ）が数ｍｍ程度である。くさび５０の底面は、被検体
の表面に接触させる平坦面である。くさび５０の上側
は、山部と溝部が、一定のピッチで繰り返される階段状
の凹凸面で、その長手方向の垂直断面は、図８のような
鋸歯状となっている。この凹凸面の各溝部の左側の斜面
（第一の斜面）５２はそれぞれ平行であり、また、右側
の斜面（第二の斜面）５３もそれぞれ平行である。超音
波振動５１は、各溝部に一つずつ、第一の斜面５２にそ
の振動面を接するように取り付けられている。

【０００４】超音波振動子５１の背面には、ダンパー５
４が張りつけられている。このダンパーは、超音波振動
子５１から送出される超音波の波数を調整するためのも
のである。ダンパーを設けない場合には、超音波振動子
５１から送出される超音波の波数、すなわち波の繰り返
しが多くなり、その分、欠陥検出の位置分解能が低下す
る。これに対して、ダンパー５４を設けることによっ
て、送出された超音波は速やかに減衰し、その結果波数
が少なくなって、欠陥検出の位置分解能を高めることが
できる。

【０００５】図８の超音波探触子は、その長手方向が鋼
板等を突き合わせ溶接した溶接箇所に対して垂直となる
よう近接して配置し、かつ、間に接触媒体（グリセリン
等）を介在させて、底面を鋼板の表面に接触させる。そ
して、くさび５０に取り付けられた各超音波振動子５１
のいくつかを、電子的に左から右に（あるいは右から左
に）順番に励起させ、超音波を発生させる。更に、この
超音波が鋼材中で反射されて返ってくる反射波も、超音
波振動子５１によって検出する。この検出された反射波
の特性から、溶接箇所における欠陥の有無及び欠陥の位
置を調べる。このように長手方向に取り付けられた各超
音波振動子５１を順次励起させて測定することで、溶接
箇所の厚さ方向を走査することができ、また、このよう
な動作を溶接箇所に沿って移動させながら所定距離だけ
移動するたびに行うことによって、溶接箇所全体を走査
することができる。

【０００６】媒質中を伝播する超音波の減衰量は、伝播
距離が長くなる程大きい。このため超音波のくさび中で
の伝播距離が、その超音波が発せられる超音波振動子に
よって異なると、被検体中に入射する超音波の振幅も、
超音波振動子によって異なる。このため、図８のような
全体的に薄いくさびが用いられた超音波探触子が提案さ
れる以前の超音波探触子、すなわち、超音波振動子から
被検体との境界面までの距離が超音波振動子によって異
なる超音波探触子の場合には、くさび中の伝播距離によ
って超音波振動子の発振強度を変えるか、あるいは受信
した反射波に基づく測定値について何らかの補正をする
ことが必要となっていた。

【０００７】これに対して、上記公報記載の斜角探傷用
電子走査式アレイ超音波探触子は、超音波振動子５１が
配置されている第一の斜面５２の中央の法線がくさび５
０の底面と交わるまでの長さがすべて等しいので、くさ
び中の伝播距離は各超音波振動子について等しい。この
ため、図８に示した超音波探触子の場合は、前述のよう
な補正が不要になるという利点がある。

【０００８】図８に示す超音波探触子において、超音波
振動子５１を被検体表面からみて傾いた斜面（第一の斜
面）５２に取り付けているのは、以下の理由による。溶
接箇所の探傷では、一般に屈折角が４５°から７０°ま
での横波が利用される。くさびの材質として一般的に用
いられるアクリル樹脂の内部での縦波超音波の音速は２
７３０ｍ／ｓｅｃ、標準的な鋼材中での横波超音波の音
速は３２３０ｍ／ｓｅｃであり、屈折角が上記の範囲と
なる横波超音波を鋼材中に伝播させるには、スネルの法
則から、くさびと鋼材との境界面において縦波超音波の
入射角を３７°から５３°の範囲とする必要がある。

【０００９】しかし、一個の超音波振動子の幅を１ｍｍ
程度、探傷周波数を５ＭＨｚとして計算すると、この超
音波振動子の指向角は約３１°となり、被検体と平行な
平面に超音波振動子を配置したのでは、入射角を上記の
角度範囲とすることはできない。このため、入射角を上
記の角度範囲にするためには、超音波振動子を被検体に
対して傾ける必要がある。かかる目的のために、図８の
超音波探触子では、くさび５０の階段状の凹凸面の一つ
おきの斜面に超音波振動子５１を取り付けている。

【００１０】図８に示した超音波探触子を使って、被検
体内部に超音波を送出し、これを受信して、適当な信号
処理を施した結果は、図９のようになる。ここで、横軸
は超音波が発生してからの時間、縦軸は信号強度を示し
ている。被検体内部に欠陥があって、これに超音波があ
たると、そこから超音波エコーが超音波探触子に戻って
検出される。したがって、検出される欠陥に対応する信
号が現れる時刻は、欠陥の位置によって異なる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図９に示す
ように、超音波を送出してから時間の短いところでは、
信号に多くのノイズ成分が含まれている。その主な原因
は、くさび５０の形状を、図８に示すように階段状に
し、全体的な厚さを薄くしたことにある。超音波振動子
５１から発せられた超音波は、そのすべてを被検体に入
射させることはできず、一部はくさび５０と被検体の境
界面で反射されてくさび内に残る。この超音波は、図８
に示すように、階段状に形成されたくさび５０の第二の
斜面５３に当たり、ここで反射されて、再び同じ経路を
反対にたどって、その超音波を発生した超音波振動子５
１に戻り、これがノイズとなって検出される。この経路
は比較的短いため、超音波を送出してから時間の短いと
ころで多くのノイズが検出され、時間が経過するととも
にかかるノイズは徐々に小さくなる。したがって、超音
波エコーが短時間で戻ってくる被検体の比較的浅い部分
に存在する欠陥に基づく信号は、図９に示すように、ノ
イズ成分の多いところと重なる。このような場合には、
特に欠陥が微小なほど、そこからの超音波エコーも小さ
く、したがって信号がノイズの中に埋もれて適正に検出
できないことがある。

【００１２】本発明は、上記事情に基づいてなされたも
のであり、くさび内に残ったノイズの影響を最小限に抑
え、ＳＮ比を向上させて被検体の表面付近に存在する欠
陥についても的確に検出できる超音波探触子を提供する
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の発明である超音波探触子は、階段状
のくさびと、前記くさびの各階段状部分を構成する第一
の斜面にアレイ状に配置された複数の超音波振動子と、
前記超音波振動子から送出される超音波の波数を調整す
るために各超音波振動子の背面側に取り付けられてたダ
ンパーを有する超音波探触子において、前記各ダンパー
を、前記くさび内を伝播して前記くさびの各階段状部分
を構成する第二の斜面に到達する超音波を吸収するため
の吸収材として利用することを特徴とする。

【００１４】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記ダンパーの高さを、その側面で対応す
る階段状部分を構成する第二の斜面の大部分又は全部を
覆うように当該第二の斜面に接着したことを特徴とす
る。請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明におい
て、前記ダンパーとして、前記くさび内を伝播した超音
波を十分に吸収できるように、その音響インピーダンス
を前記くさびの音響インピーダンスと等しいか又は同程
度としたことを特徴とする。

【００１５】請求項４記載の発明である超音波振動子
は、階段状のくさびと、前記くさびの各階段状部分を構
成する第一の斜面にアレイ状に配置された複数の超音波
振動子を有する超音波探触子において、前記くさびの各
階段状部分を構成する第二の斜面に、前記くさび内を伝
播する超音波の波長の４分の１の深さの溝を設けたこと
を特徴とする。

【００１６】請求項５記載の発明は、階段状のくさび
と、前記くさびの各階段状部分を構成する第一の斜面に
アレイ状に配置された複数の超音波振動子と、前記超音
波振動子から送出される超音波の波数を調整するために
各超音波振動子の背面側に取り付けられてたダンパーを
有する超音波探触子において、前記ダンパーの背面を、
前記超音波振動子と接する面と非平行となるように形成
したことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明の
実施形態について説明する。図１は、本発明の第一実施
形態の超音波探触子の長手方向の垂直断面図であり、従
来の超音波探触子を示した図８に対応する。なお、図１
では、８個の超音波振動子が設けられている例を示して
いるが、実際にはこれよりも多い、あるいはこれよりも
少ない超音波振動子を設けている場合であってもよい。

【００１８】図１に示した超音波探触子１０は、従来の
超音波探触子と同様に、山部と溝部が一定のピッチで繰
り返される階段状の凹凸面を有するくさび１１と、凹凸
面の各溝部の左側の斜面（第一の斜面）１４に振動面を
接するようにアレイ状に取り付けられた超音波振動子１
２と、超音波振動子から送出される超音波の波数を調整
するためのダンパー１３を有している。但し、ダンパー
１３の厚さは、従来のものよりも厚くしてあり、これに
より各溝部の右側の斜面（第二の斜面）１５の全体がダ
ンパー１３の側面で覆われている。また、このダンパー
１３は、その底面が超音波振動子１２と接着されている
だけでなく、側面も第二の斜面１５と適当な接着剤を用
いて接着されている。

【００１９】超音波振動子１２からくさび１１中に送出
された超音波は、くさびの底面を介して被検体中に伝播
してゆくが、その一部は、図１に示すようにくさびの底
面で反射されてくさびの上面に達し、階段状の溝部の右
側の斜面（第二の斜面）１５で反射されて、その後、同
じ経路を逆に辿って元の超音波振動子に戻る。このよう
な経路を辿った超音波は、被検体内部の欠陥から反射さ
れる超音波エコーに基づく信号に対するノイズとなり、
ＳＮ比を低下させる原因となる。これまでの超音波探触
子は、このようなノイズによるＳＮ比の低下が大きかっ
た。

【００２０】これに対して、本実施形態では、図１に示
すように、ダンパー１３の厚さを従来のものより厚くす
ることにより、かかるノイズを効果的に低減させる。図
２は、図１のダンパー１３の部分を拡大して示した図で
ある。ダンパー１３を図１又は図２のように、その側面
が第二の斜面１５の全体を覆うように取り付けることに
より、矢印Ａで示した超音波、すなわち、超音波振動子
１２（この場合は、図２に示した部分よりも右側に取り
付けられた超音波振動子）から送出され、くさび１１と
被検体との境界面で反射された超音波Ａの大部分は、ダ
ンパー１３の側面からダンパー内部へ透過し、ここで吸
収される。

【００２１】なお、上記ではダンパー１３の側面で第二
の斜面１５を完全に覆った場合について説明したが、十
分なノイズの低減が得られるのであれば、必ずしも第二
の斜面１５の全面を覆う必要はない。次に、ダンパー１
３としてどのようなものを用いると効果的であるかにつ
いて説明する。一般に、二つの物質１，２（それぞれの
音響インピーダンスをＺ₁，Ｚ₂とする）が接している
場合に、物質１から物質２へ向かう超音波の界面におけ
る反射率ｒは、ｒ＝（Ｚ₂−Ｚ₁）／（Ｚ₂＋Ｚ₁）（１）で表される。ここで、Ｚ₁をくさびの材料として一般的
に用いられるアクリルの音響インピーダンス（≒３．
３）とし、Ｚ₂をこれと接するダンパーの音響インピー
ダンスとすると、ダンパーの音響インピーダンスＺ
₂が、くさびの音響インピーダンスに近いほど、反射率
ｒが小さいことが分かる。反射率が小さければ、それだ
け多くの超音波が、界面を通過して物質２の内部へ到達
する。

【００２２】ダンパーとしてしばしば用いられるもの
に、タングステンと樹脂の複合材（これを複合材ａとす
る）、およびタングステンとゴムの複合材（これを複合
材ｂとする）がある。これらの複合材の音響インピーダ
ンスは、複合材ａが約１２、複合材ｂが約７である。こ
れらの複合材をダンパーとして用い、かつ、図１又は図
２に示すように、その側面を第二の斜面１５を覆うよう
に接着したときの超音波の反射率は、上記（１）式よ
り、複合材ａを用いたときには約５８％、複合材ｂを用
いたときには約３７％となる。

【００２３】したがって、図１又は図２との関連で説明
したような態様でダンパー１３を取り付ける場合には、
ダンパー１３の材料として複合材ａを用いる場合より、
複合材ｂを用いた方が反射率が小さくなり、より多くの
超音波をダンパーの中で減衰させることができる。図３
の太い線で示した波形（下側）は、上記のようにして、
ダンパー１３の側面でくさび１１の第二の斜面１５を覆
い、かつ、音響インピーダンスがよりくさびのそれと近
いもの（複合材ｂ）を選択した超音波探触子を用いて得
られる信号波形である。なお、図３において細い線で示
した波形（上側の波形）は、図９に示した従来の超音波
探触子を用いた場合の信号波形である。両者を比べると
分かるように、太い線で示した信号波形は、細い線で示
した信号波形に比べ、超音波を送出してから時間の短い
ところのノイズが全体的に小さくなり、したがってＳＮ
比が向上する。これにより、欠陥が被検体の比較的浅い
部分に存在し、その欠陥で反射される超音波エコーを示
す信号の強度が比較的小さい場合でも、感度よく欠陥を
検出することが可能になる。

【００２４】次に、本発明の第二実施形態について説明
する。本実施形態の長手方向の垂直断面を拡大した断面
図を図４に示す。本実施形態の超音波探触子も、第一実
施形態の場合と同様に、山部と溝部が一定のピッチで繰
り返される階段状の凹凸面を有するくさび２１と、凹凸
面の各溝部の左側の斜面（第一の斜面）２４に振動面を
接するようにアレイ状に取り付けられた超音波振動子２
２と、超音波振動子から送出される超音波の波数を調整
するためのダンパー２３を有している。但し、各溝部の
右側の斜面（第二の斜面）２５には、細かい溝２６が複
数設けられている点が、図４に示した超音波探触子の特
徴である。

【００２５】溝２６は、第二の斜面２５の表面におい
て、図４の紙面に垂直な方向に細長く形成されている。
また、各溝２６の深さは、λ／４とする。ここで、λ
は、くさび１１内の超音波の波長である。また、ダンパ
ー２３を、図４に示すように、第二の斜面２５を覆うよ
うに配置する場合には、図５に、より拡大して示すよう
に、第二の斜面２５とダンパー２３の側面を密着させず
に、図５の楕円で示すように、微小な隙間を設けること
が望ましい。

【００２６】図４に示すように、くさび２１の第二の斜
面２５に溝２６を設けると、矢印Ｂで示した超音波、す
なわち、超音波振動子２２（この場合は、図４に示した
部分よりも右側の取り付けられた超音波振動子）から送
出され、くさび２１と被検体との境界面で反射された超
音波Ｂには、溝２６の底部２６ａで反射するものと、溝
２６の先端部２６ｂで反射するものがある。前述のよう
に、第二の斜面２５とダンパー２３の側面との間に隙間
を設けてあれば、溝２６の底部２６ａの反射率と、先端
部２６ｂのそれとは等しくなる。そして、溝２６の深さ
がλ／４であることから、これら二つの反射波の位相は
相互に１８０度だけずれる。なお、くさび２１の材質で
あるアクリルの音速は２７３０ｍ／ｓｅｃであるから、
超音波の周波数を５ＭＨｚとすると、λ≒０．５４６ｍ
ｍとなり、必要な溝の深さは、λ／４≒０．１３７ｍｍ
となる。

【００２７】その結果、二つの反射波は互いに打ち消し
合い、第二の斜面２５で反射される超音波の強度は非常
に小さくなる。これにより、図３で説明したのと同様の
効果が得られ、超音波を送出してから時間の短いところ
のノイズが全体的に小さくなり、ＳＮ比が向上する。こ
のため、欠陥が被検体の比較的浅い部分に存在し、その
欠陥で反射される超音波エコーを示す信号の強度が比較
的小さい場合でも、感度よく欠陥を検出することが可能
となる。

【００２８】なお、図４の超音波探触子では、ダンパー
２３として、その厚さが階段状の部分より厚いものを用
いたが、第２の斜面の溝２６によってくさび内部に残っ
た超音波を減衰させることができるので、ダンパーとし
ては、従来のように薄いものを用いることも可能であ
る。次に、本発明の第三実施形態について説明する。本
実施形態の超音波探触子の長手方向の垂直断面を拡大し
た図を図６に示す。本実施形態の超音波探触子も、第一
及び第二実施形態と同様に、山部と溝部が一定のピッチ
で繰り返される階段状の凹凸面を有するくさび３１と、
凹凸面の各溝部の左側の斜面（第一の斜面）３４に振動
面を接するようにアレイ状に取り付けられた超音波振動
子３２と、超音波振動子から送出される超音波の波数を
調整するためのダンパー３３を有している。

【００２９】本実施形態の超音波探触子の特徴は、ダン
パー３３の上部の形状が、第一、第二実施形態のそれと
異なるという点である。第一、第二実施形態の超音波探
触子に設けられたダンパーは、いずれも細長い直方体で
あり、上面と、超音波振動子に張りつける面（底面）と
が平行になっていた。これに対して、本実施形態のダン
パー３３の上面は、図６に示すように、超音波振動子に
張りつける面と非平行とされている。

【００３０】超音波振動子の背面にダンパーを設けるの
は、前述のように超音波振動子から送出される超音波の
波数を少なくして欠陥の位置を特定する際の空間解像度
を高めるためである。しかし、ダンパーを設けると、超
音波振動子によって発生される超音波は、直接くさび中
に送出されるだけでなく、図７に示すように、超音波振
動子の背面からダンパーの中にも送出される。この超音
波はダンパーの上面で反射され、ダンパーおよび超音波
振動子を通過して、くさび中に入射する。この超音波
は、本来の欠陥検出に用いる超音波と同じ方向に向かっ
て、時間的に幾分遅れて後を追うようにして伝播する。
したがって、ダンパーを設けて波数を調整して空間解像
度を上げたとしても、図７に示したように上面と底面が
平行なダンパーだと、上記のような後追いの超音波が欠
陥の位置特定に影響を与えるために、解像度が低下する
という問題があった。

【００３１】そこで、本実施形態では、図６に示すよう
に、ダンパー３３の上面と底面（超音波振動子に張りつ
ける面）とを非平行にすることにより、ダンパー３３の
上面で反射される超音波の進行方向をほぼ垂直下向きに
する。したがって、超音波振動子の背面からダンパーの
中に送出された超音波が、本来の欠陥検出のための超音
波に悪影響を及ぼすことはなく、その結果、検出された
信号のＳＮ比を向上させることができる。なお、図６で
は、ダンパー３３の上面を水平にしてくさびの底面と平
行になるようにしたが、上面と底面が非平行で、かつ、
上面で反射される超音波が超音波振動子から直接くさび
内へ送出される超音波に悪影響を及ぼすことがなけれ
ば、ダンパーの上面の角度は、任意に決めることができ
る。

【００３２】本実施形態のようにダンパー３３の上面を
底面と非平行にする方法は、第一及び第二実施形態と同
様に、通常の直方体のダンパーを超音波振動子３２とと
もにくさび３１の第一の斜面３４に取り付け、また、必
要に応じてダンパーの側面も第二の斜面３５に張りつけ
た後に、ダンパー３３の上部を研磨機などで研磨加工す
る。ダンパー３３は、幅が１ｍｍ程度、高さが３ｍｍ程
度、長さ（図６の紙面と垂直な方向の長さ）が１０ｍｍ
程度の細長い直方体なので、このようにダンパー３３を
超音波振動子３２とともにくさび３１に張りつけた後で
上面を研磨加工すると、ダンパー３３を張りつけるとき
に上面からくさびに押しつけることができるので、作業
がし易いという利点がある。但し、この方法は一例に過
ぎず、予めダンパー３３の上面を、底面と非平行にとな
るように加工した後で、超音波振動子に張りつけること
も可能であり、このような方法も本発明の技術的範囲に
含まれる。

【００３３】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではなく、その要旨の範囲内で種々の変更が可
能である。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
超音波振動子から送出される超音波の波数を調整するた
めに各超音波振動子の背面側に取り付けられてたダンパ
ーを、超音波を吸収するための吸収材として利用するこ
とにより、超音波振動子が超音波を送出してから時間の
短いところのノイズが全体的に小さくなり、したがって
ＳＮ比が向上し、これにより、欠陥が被検体の比較的浅
い部分に存在し、その欠陥で反射される超音波エコーを
示す信号の強度が比較的小さい場合でも、感度よく欠陥
を検出することが可能になる。

【００３５】また、前記ダンパーの高さを、その側面に
よりくさびの階段状部分を構成する第二の斜面の大部分
又は全部を覆うように接着し、更に、ダンパーの材料と
して、その音響インピーダンスがくさびの音響インピー
ダンスと等しいか又は同程度のものを用いることによ
り、上記のＳＮ比を向上させるという効果を更に高める
ことができる。また、くさびの前記第二の斜面に、くさ
び内を伝播する超音波の波長の４分の１の深さの溝を設
けることによっても、相互に半波長ずつ異なる反射波同
士を打ち消し合わせて、ＳＮ比を向上させることができ
る。

【００３６】また、本発明によれば、ダンパーの背面
を、前記超音波振動子と接する面と非平行となるように
形成することにより、超音波振動子の背面からダンパー
の中にも送出され、ダンパーの上面で反射される超音波
を、超音波振動子から直接くさび内に送出される超音波
と異なる方向に進行させることができるので、超音波振
動子の背面からダンパーの中に送出された超音波が、本
来の欠陥検出のための超音波に悪影響を及ぼすことはな
く、その結果、検出された信号のＳＮ比を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態の超音波探触子の長手方
向の垂直断面図である。

【図２】図１の一部を拡大して示した垂直断面図であ
る。

【図３】第一実施形態の超音波探触子により得られた信
号波形を、従来の超音波探触子により得られ信号波形と
比較し示した図である。

【図４】第二実施形態の長手方向の垂直断面を拡大した
断面図である。

【図５】図４の一部を拡大して示した垂直断面図であ
る。

【図６】第三実施形態の超音波探触子の長手方向の垂直
断面を拡大して示した断面図である。

【図７】超音波が、超音波振動子の背面からダンパーの
中にも送出されることを説明するための図である。

【図８】従来の超音波探触子の長手方向の垂直断面図で
ある。

【図９】超音波探触子を使って被検体内部に超音波を送
出し、これを同じ超音波探触子で受信したときに得られ
る信号波形を示した図である。

【符号の説明】

１０超音波探触子１１，２１，３１，５０くさび１２，２２，３２，５１超音波振動子１３，２３，３３，５４ダンパー１４，２４，３４，５２第一の斜面１５，２５，３５，５３第二の斜面２６溝

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】階段状のくさびと、前記くさびの各階段
状部分を構成する第一の斜面にアレイ状に配置された複
数の超音波振動子と、前記超音波振動子から送出される
超音波の波数を調整するために各超音波振動子の背面側
に取り付けられてたダンパーを有する超音波探触子にお
いて、前記各ダンパーを、前記くさび内を伝播して前記くさび
の各階段状部分を構成する第二の斜面に到達する超音波
を吸収するための吸収材として利用することを特徴とす
る超音波探触子。
【請求項２】前記ダンパーの高さを、その側面により
対応する階段状部分を構成する第二の斜面の大部分又は
全部を覆うように当該第二の斜面に接着したことを特徴
とする請求項１記載の超音波探触子。
【請求項３】前記ダンパーとして、前記くさび内を伝
播した超音波を十分に吸収できるように、その音響イン
ピーダンスを前記くさびの音響インピーダンスと等しい
か又は同程度としたことを特徴とする請求項２記載の超
音波探触子。
【請求項４】階段状のくさびと、前記くさびの各階段
状部分を構成する第一の斜面にアレイ状に配置された複
数の超音波振動子を有する超音波探触子において、前記くさびの各階段状部分を構成する第二の斜面に、前
記くさび内を伝播する超音波の波長の４分の１の深さの
溝を設けたことを特徴とする超音波探触子。
【請求項５】階段状のくさびと、前記くさびの各階段
状部分を構成する第一の斜面にアレイ状に配置された複
数の超音波振動子と、前記超音波振動子から送出される
超音波の波数を調整するために各超音波振動子の背面側
に取り付けられてたダンパーを有する超音波探触子にお
いて、前記ダンパーの背面を、前記超音波振動子と接する面と
非平行となるように形成したことを特徴とする超音波探
触子。