JPS59212763A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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- JPS59212763A JPS59212763A JP58088614A JP8861483A JPS59212763A JP S59212763 A JPS59212763 A JP S59212763A JP 58088614 A JP58088614 A JP 58088614A JP 8861483 A JP8861483 A JP 8861483A JP S59212763 A JPS59212763 A JP S59212763A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrator
- vibrators
- ultrasonic probe
- connecting section
- common electrode
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- Pending
Links
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- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 15
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- 241000276425 Xiphophorus maculatus Species 0.000 abstract 1
- 235000008753 Papaver somniferum Nutrition 0.000 description 2
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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
- B06B1/0622—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 on one surface
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電子走査形の超音波探傷、超音波診断等に
用いられる超音波探触子に関し、板状の振動子材料から
切削加工により個々の振動子を形成する場合に、切削加
工によるひび割れを防いで、素子性能のバラツキ要因を
なくして、歩留＃）を向上させることのできる構造を提
供するものである。
用いられる超音波探触子に関し、板状の振動子材料から
切削加工により個々の振動子を形成する場合に、切削加
工によるひび割れを防いで、素子性能のバラツキ要因を
なくして、歩留＃）を向上させることのできる構造を提
供するものである。
電□子走査形超音波探傷等に用いられる超音波探触子は
、多数の素子（振動子）を配列したもので、電子スイッ
チで順次切換えて駆動することにより、 ゛被
検物体中に超音波を照射し、その反射波の様子から内部
の傷、ひび割れの位置、大きさを検出するものである。
、多数の素子（振動子）を配列したもので、電子スイッ
チで順次切換えて駆動することにより、 ゛被
検物体中に超音波を照射し、その反射波の様子から内部
の傷、ひび割れの位置、大きさを検出するものである。
従来の超音波探触子は、例えば短冊状の振動子を枦方向
に一列に並べたりリニアアレイ形にあっては、第１図に
示すように、上下両面に電極１．２ｆ：形成した振動子
３を音響インピーダンス整合材４の上面に等間隔に配設
し、各電極１．２がらリード線７．８を引き出し、各振
動子３の相互間のすき間および背面全体を電極１，２の
絶縁および振動子３の固定のだめの背面材（例えば低イ
ンピーダンス材）５でモールドして構成され、音響イン
ピーダンス整合劇３の下面を被検体６の表面に密着して
使用されていた。
に一列に並べたりリニアアレイ形にあっては、第１図に
示すように、上下両面に電極１．２ｆ：形成した振動子
３を音響インピーダンス整合材４の上面に等間隔に配設
し、各電極１．２がらリード線７．８を引き出し、各振
動子３の相互間のすき間および背面全体を電極１，２の
絶縁および振動子３の固定のだめの背面材（例えば低イ
ンピーダンス材）５でモールドして構成され、音響イン
ピーダンス整合劇３の下面を被検体６の表面に密着して
使用されていた。
上記の構成の超音波探触子を製造する場合は、一般的に
は、音響インピーダンス整合材４の上面にあらかじめ上
下面に！極を蒸着した１枚の板状の振動子材料で貼シ付
け、薄い砥石等を用いた切削加工により、一定間隔おき
に切断して、個々の振動子３を形成するようにしていた
。
は、音響インピーダンス整合材４の上面にあらかじめ上
下面に！極を蒸着した１枚の板状の振動子材料で貼シ付
け、薄い砥石等を用いた切削加工により、一定間隔おき
に切断して、個々の振動子３を形成するようにしていた
。
ところが、このような方法を用いると、振動子材料はセ
ラミックなどでできているため、切削加工により、個々
の振動子３は、第２図に拡大して示すように、細かいひ
び割れが生じて、素子性能にばらつきが生じ、歩留りが
悪くなる欠点があった。
ラミックなどでできているため、切削加工により、個々
の振動子３は、第２図に拡大して示すように、細かいひ
び割れが生じて、素子性能にばらつきが生じ、歩留りが
悪くなる欠点があった。
この発明は上述の点に鑑みてなされたもので、切削力ロ
エを用いて個々の振動子を形成する場合にもそれにより
生じるひび割れを少なくすることができるようにして、
素子性能のノ々ラツキ要因を少なくして、歩留りを向上
させることができるようにした超音波探触子を提供しよ
うとするものである。
エを用いて個々の振動子を形成する場合にもそれにより
生じるひび割れを少なくすることができるようにして、
素子性能のノ々ラツキ要因を少なくして、歩留りを向上
させることができるようにした超音波探触子を提供しよ
うとするものである。
この発明によれば、個々の振動子を完全に分割した゛構
造とせずに、途中まで溝を形成した構造により振動子を
形成するようにしている。このような構成によれば、切
削加工を用いて振動子を形成する場合に、振動子を完全
に分割する構造の従来のものに比べて切削量が少なくて
すむので、９Ｊ肖１１力１工によりひび割れを減らすこ
とができる。また、個々の振動子を分割しないので一方
の電極を共通電極とすることができ、リード線の本数を
減らすことができる。
造とせずに、途中まで溝を形成した構造により振動子を
形成するようにしている。このような構成によれば、切
削加工を用いて振動子を形成する場合に、振動子を完全
に分割する構造の従来のものに比べて切削量が少なくて
すむので、９Ｊ肖１１力１工によりひび割れを減らすこ
とができる。また、個々の振動子を分割しないので一方
の電極を共通電極とすることができ、リード線の本数を
減らすことができる。
捷だ、上記のように個々の振り！子を完全に分割しない
構造にあっては、１つの振動子から発生されるキャリア
信号が隣接する振動子に回シ込んで共振し、指向特性が
態化する（例えば無指向性をむ）たいのに正面方向の指
向性が強くなってしまううおそれがある。そこで、この
発明では、振動子相互を連結する連結部の途中に振動子
よりも高さを有する突出部（以下の実施例でじゃへい部
といっている部分）を振動子および連結部と一体的に形
成することにより、このしやへい部かキャリア信号の阻
止帯域を形成するようにして、隣接する振動子への回り
込みを防止するようにしている。
構造にあっては、１つの振動子から発生されるキャリア
信号が隣接する振動子に回シ込んで共振し、指向特性が
態化する（例えば無指向性をむ）たいのに正面方向の指
向性が強くなってしまううおそれがある。そこで、この
発明では、振動子相互を連結する連結部の途中に振動子
よりも高さを有する突出部（以下の実施例でじゃへい部
といっている部分）を振動子および連結部と一体的に形
成することにより、このしやへい部かキャリア信号の阻
止帯域を形成するようにして、隣接する振動子への回り
込みを防止するようにしている。
以下、この発明の実施例を添付図面を参照して説明する
。
。
第３図はこの発明の一実施例を示すもので、（ａ）け正
面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢祝図である。
面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢祝図である。
ｆ、３図において、板状に形成された音物インピーダン
ス整合材の上面には、複数の振動子１３が等間隔に配列
され、固着されている。各振動子１３（ハ）下端部で一
体的につながっており、その下面には共）ｊＴｌｉＪＦ
、恰１４が形成されている。また、各敗動子１３の上面
には個々に電極１５が形成されている。振動子１３のう
ち両端のものは端部効果を除去するだめのダミーで音波
の送受には関与しない。
ス整合材の上面には、複数の振動子１３が等間隔に配列
され、固着されている。各振動子１３（ハ）下端部で一
体的につながっており、その下面には共）ｊＴｌｉＪＦ
、恰１４が形成されている。また、各敗動子１３の上面
には個々に電極１５が形成されている。振動子１３のう
ち両端のものは端部効果を除去するだめのダミーで音波
の送受には関与しない。
両端を除く各振動子１３の上部電極１５からはリード線
１６がそれぞれ引き出されている。また、下部の共通電
極からは共通のリード線１７が引き出されている。各振
動子１３をその下端部で相互に連結している連結部１８
の途中にけしやへい部１９が連結部１８と一体に形成さ
れている。このじやへい部１９はその高さが振動子１３
より高く設定されている。振動子１３およびしやへい部
１９は全体がエポキシ樹脂等の背面材２０によりモール
ドされている。
１６がそれぞれ引き出されている。また、下部の共通電
極からは共通のリード線１７が引き出されている。各振
動子１３をその下端部で相互に連結している連結部１８
の途中にけしやへい部１９が連結部１８と一体に形成さ
れている。このじやへい部１９はその高さが振動子１３
より高く設定されている。振動子１３およびしやへい部
１９は全体がエポキシ樹脂等の背面材２０によりモール
ドされている。
上記の構成によれば、切削加工により振動子１３を形成
する場合にも、完全に分断する壕で切削しないので、第
４図に拡大して示すように、切削加工によるひび割れ１
３ａは振動子１３の下端部には生じない。しだがって従
来のもの（第２図のもの）に比べて素子付能のばらつき
を少なくすることができる。
する場合にも、完全に分断する壕で切削しないので、第
４図に拡大して示すように、切削加工によるひび割れ１
３ａは振動子１３の下端部には生じない。しだがって従
来のもの（第２図のもの）に比べて素子付能のばらつき
を少なくすることができる。
なお、振動子１３を形成する溝２５の深さり。
（第５図紗照）は浅すぎると超音波の放射特性が正面方
向に強い指向性を持つので、無指向性を得たいときは深
く切り込むようにする。例えば、第５１ン１のＤｌとＤ
ｏの関係が、（１，７Ｄｓ （１）ｏ ＜Ｄ＋程度にな
るように溝の深さＤｏを定める。
向に強い指向性を持つので、無指向性を得たいときは深
く切り込むようにする。例えば、第５１ン１のＤｌとＤ
ｏの関係が、（１，７Ｄｓ （１）ｏ ＜Ｄ＋程度にな
るように溝の深さＤｏを定める。
ところで、振動子１３の共振周波数はその高さによって
変化し７、高さが高いと共振周波数は低くなり、高さが
低いと共振周波数は旨くなる。紀３図の実施例では、第
５図に拡大して７］：すように隣接する振動子１３．１
３０間には、振動子１３．１３をつなぐ連結部１８およ
びしやへい部１９が介在しておυ、振動子１３の高さＤ
ｌはしやへい部１９の高さＤｓより低く、連結部１８の
高さＤ２より高い。したがって、隣接する振動子１３．
１３の間にはその共振周波数よりも高いものと低いもの
からなる阻止帯域が形成されることになり、隣接する倣
動子１３へのキャリア信号周波数付近の帯域信号の回り
込みが少なくなる。したがって、止面方向の指向件が強
するのを防止して、無指向性の放射特性を得ることがで
きる。しやへい部１９の高さは適宜選択することができ
るが、−例としては振動子１：うの高さり、に対して２
倍程度に設定することが考えられる。
変化し７、高さが高いと共振周波数は低くなり、高さが
低いと共振周波数は旨くなる。紀３図の実施例では、第
５図に拡大して７］：すように隣接する振動子１３．１
３０間には、振動子１３．１３をつなぐ連結部１８およ
びしやへい部１９が介在しておυ、振動子１３の高さＤ
ｌはしやへい部１９の高さＤｓより低く、連結部１８の
高さＤ２より高い。したがって、隣接する振動子１３．
１３の間にはその共振周波数よりも高いものと低いもの
からなる阻止帯域が形成されることになり、隣接する倣
動子１３へのキャリア信号周波数付近の帯域信号の回り
込みが少なくなる。したがって、止面方向の指向件が強
するのを防止して、無指向性の放射特性を得ることがで
きる。しやへい部１９の高さは適宜選択することができ
るが、−例としては振動子１：うの高さり、に対して２
倍程度に設定することが考えられる。
上記第３図の超音波探触子は、例えば第６図に下す手＋
１１ｆｆｌで製造することができる。
１１ｆｆｌで製造することができる。
すなわち、はじめに第６図（ａ）に示すように、振動子
材料（例えばＰＶｌ）Ｆ：ポリフッ化ビニリデン）３０
にその下面全体に共通電極１４を蒸着させて、音響イン
ピーダンス整合′＠１０に接着する。
材料（例えばＰＶｌ）Ｆ：ポリフッ化ビニリデン）３０
にその下面全体に共通電極１４を蒸着させて、音響イン
ピーダンス整合′＠１０に接着する。
次に第６図（ｂｌに示すように、切削加工によりじゃへ
い部Ｊ９を振動子１３の高さまで削シ出し、その上面に
第６図（Ｃ）に示すように上部電極１５を蒸着する。
い部Ｊ９を振動子１３の高さまで削シ出し、その上面に
第６図（Ｃ）に示すように上部電極１５を蒸着する。
そして、第６図ｆｄ）に示すようにじゃへい部１９の両
端部を所定の深さに切削して、振動子１３を削り出す。
端部を所定の深さに切削して、振動子１３を削り出す。
最後に、第６図（ｃ）に示すように両端以外の振動子１
３の上部電極１５にリード線１６をそれぞれ接合し、下
部の共通電極１４にも共通のｌ ｌ−１線１７を接合
して、背面全体を背面Ｕ’２０でモールドして完成する
。
３の上部電極１５にリード線１６をそれぞれ接合し、下
部の共通電極１４にも共通のｌ ｌ−１線１７を接合
して、背面全体を背面Ｕ’２０でモールドして完成する
。
なお、背面材２０は全体にモールドせずに、第７図に２
０′で示すように板状に形成して、しゃへい部１９の上
端部にて接合する構造とすることもできる。このように
すれば、各（動子子１３の周りに空間が形成されるので
、背面材を通してノキャリア信号の隣接する振動子への
回り込みを防止することができる。また、背面材による
振動エネルギーの吸収も減らすことができ効率を高める
ことができる。
０′で示すように板状に形成して、しゃへい部１９の上
端部にて接合する構造とすることもできる。このように
すれば、各（動子子１３の周りに空間が形成されるので
、背面材を通してノキャリア信号の隣接する振動子への
回り込みを防止することができる。また、背面材による
振動エネルギーの吸収も減らすことができ効率を高める
ことができる。
なお、上記実施例でけしやへい部１９を１枚としたが高
さの異なるものを複数枚設けることもできる。
さの異なるものを複数枚設けることもできる。
寸だ、上記実施例ではこの発明を振動子を直線状に配メ
ＩＩしたリニアアレイ形超音波探触子に適用した場合に
ついて示したが、撮動子を平面状に配ダ１ｊ１〜だプラ
ナ−アレイ形超音波探触子あるいはその他の形式の超音
波探触子にも適用することができる。
ＩＩしたリニアアレイ形超音波探触子に適用した場合に
ついて示したが、撮動子を平面状に配ダ１ｊ１〜だプラ
ナ−アレイ形超音波探触子あるいはその他の形式の超音
波探触子にも適用することができる。
以−」二説明したようにこの発明によれば、振動子を完
全に分割した構造にしないので、切削加工により１１Ｍ
動子を形成する場合にも、ひび割れを少なくすることが
でき、素子性能のばらつきを減らして１．＄留りを向−
ヒさせることができる。甘た、］辰動子をつなぐ連結部
の途中にじゃへい部を形成したので、連結部を辿しての
キャリア信号の回り込みを防止することができ、所定の
指向特性を得ることができる。
全に分割した構造にしないので、切削加工により１１Ｍ
動子を形成する場合にも、ひび割れを少なくすることが
でき、素子性能のばらつきを減らして１．＄留りを向−
ヒさせることができる。甘た、］辰動子をつなぐ連結部
の途中にじゃへい部を形成したので、連結部を辿しての
キャリア信号の回り込みを防止することができ、所定の
指向特性を得ることができる。
第１図は従来のりニアアレイ形超音波探触子を示す正面
図、紀２図は第１図における振動子３の拡大図、第３図
（ａｌはこの発明の一実施例を示す正面図、第３１叉（
１１）は第３図（ａｌのＡ−Ａ矢祝図、第４図は第３図
における振動子１３の拡大図、第５図は第３図（ａ）の
一部拡大図、第６図は第３図の超音波探触子の製造工程
の一例を示す図、第７図はこの発明の他の実施例を示す
正面図である。 １．２．１４．１５・・・電極、３．１３・・・振動子
、４．１０・・・音響インピーダンス整合材、５ ｓ
２０．２０′・・・背面材、６・・・被検体、７．８．
１６，１７・・・リード線、１８・・・連結部、１９・
・・しゃへい部、２５・・・溝。 （ａ） （ｂ） （ｃ） 第７図 （ｄ） ６ 第６図 第１頁の続き ０発 明 者 金子七三雄 田無市向台町三丁目５番１号石 川島播磨重工業株式会社田無工 場内 ０発 明 者 高間信吉 横浜市磯子区新中原町１番地石 川島播磨重工業株式会社横浜第 一工場内 ０発 明 者 笹原利彦 横浜市磯子区新中原町１番地石 川島播磨重工業株式会社横浜第 −工場内
図、紀２図は第１図における振動子３の拡大図、第３図
（ａｌはこの発明の一実施例を示す正面図、第３１叉（
１１）は第３図（ａｌのＡ−Ａ矢祝図、第４図は第３図
における振動子１３の拡大図、第５図は第３図（ａ）の
一部拡大図、第６図は第３図の超音波探触子の製造工程
の一例を示す図、第７図はこの発明の他の実施例を示す
正面図である。 １．２．１４．１５・・・電極、３．１３・・・振動子
、４．１０・・・音響インピーダンス整合材、５ ｓ
２０．２０′・・・背面材、６・・・被検体、７．８．
１６，１７・・・リード線、１８・・・連結部、１９・
・・しゃへい部、２５・・・溝。 （ａ） （ｂ） （ｃ） 第７図 （ｄ） ６ 第６図 第１頁の続き ０発 明 者 金子七三雄 田無市向台町三丁目５番１号石 川島播磨重工業株式会社田無工 場内 ０発 明 者 高間信吉 横浜市磯子区新中原町１番地石 川島播磨重工業株式会社横浜第 一工場内 ０発 明 者 笹原利彦 横浜市磯子区新中原町１番地石 川島播磨重工業株式会社横浜第 −工場内
Claims (1)
- 複数の振動子を一端で連結部を介して相互に連結し、か
つ前記連結部の途中に前記振動子よりも高さを有するじ
ゃへい部を形成した構造であって、前記振動子、連結部
およびしやへい部が一体構造として形成したことを％徴
とする超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58088614A JPS59212763A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58088614A JPS59212763A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59212763A true JPS59212763A (ja) | 1984-12-01 |
Family
ID=13947684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58088614A Pending JPS59212763A (ja) | 1983-05-19 | 1983-05-19 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59212763A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60199435A (ja) * | 1984-03-24 | 1985-10-08 | 株式会社東芝 | 超音波プロ−ブ |
-
1983
- 1983-05-19 JP JP58088614A patent/JPS59212763A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60199435A (ja) * | 1984-03-24 | 1985-10-08 | 株式会社東芝 | 超音波プロ−ブ |
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