JPS60247159A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPS60247159A JPS60247159A JP59102603A JP10260384A JPS60247159A JP S60247159 A JPS60247159 A JP S60247159A JP 59102603 A JP59102603 A JP 59102603A JP 10260384 A JP10260384 A JP 10260384A JP S60247159 A JPS60247159 A JP S60247159A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- probe
- notches
- large number
- ultrasonic probe
- ceramic
- Prior art date
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
- G01N29/2437—Piezoelectric probes
- G01N29/245—Ceramic probes, e.g. lead zirconate titanate [PZT] probes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/85—Piezoelectric or electrostrictive active materials
- H10N30/852—Composite materials, e.g. having 1-3 or 2-2 type connectivity
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、超音波診断装置などに用いる超音波探触子に
関するものである。
関するものである。
従来、超音波探触子における圧電振動子用材料としては
ジルコン酸・チタン酸鉛（ＰＺＴ）系圧電セラミクスが
多く使用されている。これらは厚み方向に一様に分極し
た板状の圧電振動子の厚み方向の共振振動を利用してお
り、共振周波数は圧電振動子の厚さで決まる。しかし、
これらを生体診断用探触子に適用した場合、セラミクス
と生体の音響インピーダンスに大きな不整合があるので
、探触子の特性は非常に狭帯域になる。そのため、生体
の診断に必要な短い超音波パルスを発生させることがで
きない。そこでセラミクスからなる振動子に背面負荷材
を着けたり、前面に超音波波音の１／４の厚さの音響整
合層を設けたりして探触子の周波数特性を広帯域化して
短い超音波パルスを発生させている。
ジルコン酸・チタン酸鉛（ＰＺＴ）系圧電セラミクスが
多く使用されている。これらは厚み方向に一様に分極し
た板状の圧電振動子の厚み方向の共振振動を利用してお
り、共振周波数は圧電振動子の厚さで決まる。しかし、
これらを生体診断用探触子に適用した場合、セラミクス
と生体の音響インピーダンスに大きな不整合があるので
、探触子の特性は非常に狭帯域になる。そのため、生体
の診断に必要な短い超音波パルスを発生させることがで
きない。そこでセラミクスからなる振動子に背面負荷材
を着けたり、前面に超音波波音の１／４の厚さの音響整
合層を設けたりして探触子の周波数特性を広帯域化して
短い超音波パルスを発生させている。
また別の方法として、ＰＺＴセラミクスを第１図に示し
たように平凹面形状（、）や平凸面形状（ｂ）に加工し
て探触子の広帯域化を試みている。
たように平凹面形状（、）や平凸面形状（ｂ）に加工し
て探触子の広帯域化を試みている。
このように加工すると振動子内の各部分で厚みが異なる
ため共振周波数が分布することにより広帯域化が実現す
ると考えられている。しかし、厚み方向に分極したＰＺ
Ｔセラミクス板に電界を印加すると横方向の振動も強く
励振され、厚みの異なる各部分が自由に厚み方向に振動
することができない。したがって、現実にはこの方法で
有効な広帯域化は実現されていない。
ため共振周波数が分布することにより広帯域化が実現す
ると考えられている。しかし、厚み方向に分極したＰＺ
Ｔセラミクス板に電界を印加すると横方向の振動も強く
励振され、厚みの異なる各部分が自由に厚み方向に振動
することができない。したがって、現実にはこの方法で
有効な広帯域化は実現されていない。
そこで、本発明の目的は、平凹面形状や平凸面形状にし
て有効な広帯域化が実現できる超音波探触子を提供する
ことにある。
て有効な広帯域化が実現できる超音波探触子を提供する
ことにある。
本発明の平凹面もしくは平凸面探触子は、第２図に示し
たような有機物２１中に多数の柱状圧電体２２が埋め込
まれた構造の複合圧電体を用いることを特徴としている
。このような複合圧電体では、柱状の圧電体の間に軟か
い有機物が介在しているので横方向振動は抑制され、横
方向の機械的結合はほとんど無視できる。そのため、厚
みの異なる各部分は自由に厚み方向に振動でき広帯域化
が実現できる。以下本発明を実施例を参照しながら詳し
く説明する。
たような有機物２１中に多数の柱状圧電体２２が埋め込
まれた構造の複合圧電体を用いることを特徴としている
。このような複合圧電体では、柱状の圧電体の間に軟か
い有機物が介在しているので横方向振動は抑制され、横
方向の機械的結合はほとんど無視できる。そのため、厚
みの異なる各部分は自由に厚み方向に振動でき広帯域化
が実現できる。以下本発明を実施例を参照しながら詳し
く説明する。
実施例１
厚み方向に分極した直径１５ｎｎφのＰＺＴセラミクス
円板を加工し曲率半径３０側の平凹面板を作成した。中
心部の厚さは０．３ ｍｎである。これをまず第３図（
ａ）に示したようにフェライト基板３１にエレクトロン
ワックスを用いてはり付け、厚さ０．２閣の刃を用い０
．４ ｍｍピッチでたてよこ網の目状に切り込みを入れ
た。このとき第３図（ａ）に示したようにセラミクス３
２を完全に切り離さず、半分程度まで刃を入れた。ポリ
ウレタン樹脂を切断溝に充填、固化後エレクトロンワッ
クスを溶かしてセラミクスをはく離した。次に、これを
曲率３０ＩＩＩ１１の凸フェライト基板３３に第３図（
ｂ）に示したようにはり付けて、裏側から前回と同一位
置に切り込みを入れてセラミクスを多数の柱状に完全に
切り離した。最後に再びポリウレタン樹脂を充填、同化
後はく離した。
円板を加工し曲率半径３０側の平凹面板を作成した。中
心部の厚さは０．３ ｍｎである。これをまず第３図（
ａ）に示したようにフェライト基板３１にエレクトロン
ワックスを用いてはり付け、厚さ０．２閣の刃を用い０
．４ ｍｍピッチでたてよこ網の目状に切り込みを入れ
た。このとき第３図（ａ）に示したようにセラミクス３
２を完全に切り離さず、半分程度まで刃を入れた。ポリ
ウレタン樹脂を切断溝に充填、固化後エレクトロンワッ
クスを溶かしてセラミクスをはく離した。次に、これを
曲率３０ＩＩＩ１１の凸フェライト基板３３に第３図（
ｂ）に示したようにはり付けて、裏側から前回と同一位
置に切り込みを入れてセラミクスを多数の柱状に完全に
切り離した。最後に再びポリウレタン樹脂を充填、同化
後はく離した。
このようにして、有機物内に多数の柱状圧電体が埋め込
まれた構造の複合圧電体からなる平凹面探触子を形成し
た。両面に電極としてクロムと金を蒸着し、水中で超音
波パルスの送受波実験を行なった。その結果、ＰＺＴセ
ラミク平板探触子に比較して著しく短い超音波パルスが
得られ広帯域化が実現されていることが判った。また感
度的にもＰＺＴ平板に比較しほとんど遜色がなかった。
まれた構造の複合圧電体からなる平凹面探触子を形成し
た。両面に電極としてクロムと金を蒸着し、水中で超音
波パルスの送受波実験を行なった。その結果、ＰＺＴセ
ラミク平板探触子に比較して著しく短い超音波パルスが
得られ広帯域化が実現されていることが判った。また感
度的にもＰＺＴ平板に比較しほとんど遜色がなかった。
実施例２
厚み方向に分極した直径１５ｍｍφのＰＺＴセラミクス
円板を加工し曲率半径３０ｍｍの平凸板を作成した。中
心部の厚さは１． Ｏｒｍである。こ九をまず第４図（
ａ）に示したようにフェライト基板４１のエレクトロン
ワックスを用いてはり付け、厚さ０、２ ｒｙｒｒの刃
を用い０．４１１！ｍピッチでたてよこ網の目状に切り
込みを入れた。このときセラミクス４２を完全に切り離
さず、半分程度まで刃を入れた。
円板を加工し曲率半径３０ｍｍの平凸板を作成した。中
心部の厚さは１． Ｏｒｍである。こ九をまず第４図（
ａ）に示したようにフェライト基板４１のエレクトロン
ワックスを用いてはり付け、厚さ０、２ ｒｙｒｒの刃
を用い０．４１１！ｍピッチでたてよこ網の目状に切り
込みを入れた。このときセラミクス４２を完全に切り離
さず、半分程度まで刃を入れた。
ポリウレタン樹脂を切断溝に充填、固化後エレクトロン
ワックスを溶かしてセラミクスをはく離した。次に、こ
れを曲率３０＋ｎｍの凹フェライト基板４３に第４図（
ｂ）に示したようにはり付けて、裏側から前回と同一位
置に切り込みを入れてセラミクスを多数の柱状に完全に
切り離した。最後に再びポリウレタン樹脂を充填、同化
後はく離した。
ワックスを溶かしてセラミクスをはく離した。次に、こ
れを曲率３０＋ｎｍの凹フェライト基板４３に第４図（
ｂ）に示したようにはり付けて、裏側から前回と同一位
置に切り込みを入れてセラミクスを多数の柱状に完全に
切り離した。最後に再びポリウレタン樹脂を充填、同化
後はく離した。
このようにして、有機物内に多数の柱状圧電体が埋め込
まれた構造の複合圧電体からなる平凸面探触子を形成し
た。両面に電極としてクロムと金を蒸着し、水中で超音
波パルスの送受波実験を行なった。その結果、平凹面探
触子と同様、ＰＺＴセラ５々ｉ鼾欅農市竿Ｌｊ ｌケ帥
１７丁英１．イ釘い紹嵜辿パルスが得られ広帯域化が実
現されていることが判った。また感度的にもＰＺＴ平板
に比較しほとんど遜色がなかった。
まれた構造の複合圧電体からなる平凸面探触子を形成し
た。両面に電極としてクロムと金を蒸着し、水中で超音
波パルスの送受波実験を行なった。その結果、平凹面探
触子と同様、ＰＺＴセラ５々ｉ鼾欅農市竿Ｌｊ ｌケ帥
１７丁英１．イ釘い紹嵜辿パルスが得られ広帯域化が実
現されていることが判った。また感度的にもＰＺＴ平板
に比較しほとんど遜色がなかった。
［ｉＩ！明の効果〕
以上説明したように、本発明によれば、有機物中に多数
の柱状圧電体が埋め込まれた構造の複合圧電体を用いる
ことにより、広帯域特性をもつ平凹面超音波探触子およ
び平凸面超音波探触子が容易に得られる。
の柱状圧電体が埋め込まれた構造の複合圧電体を用いる
ことにより、広帯域特性をもつ平凹面超音波探触子およ
び平凸面超音波探触子が容易に得られる。
Claims (1)
- １、有機物中に多数の柱状圧電体が埋め込まれた構造の
複合圧電体を用いたことを特徴とした超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102603A JPS60247159A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59102603A JPS60247159A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60247159A true JPS60247159A (ja) | 1985-12-06 |
Family
ID=14331807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59102603A Pending JPS60247159A (ja) | 1984-05-23 | 1984-05-23 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60247159A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62231589A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧電送受波器 |
| JPH03111755A (ja) * | 1989-09-26 | 1991-05-13 | Sekisui Plastics Co Ltd | アコースティック・エミッションセンサー |
| JPH06154208A (ja) * | 1992-11-19 | 1994-06-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合圧電体 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740575U (ja) * | 1980-08-15 | 1982-03-04 | ||
| JPS5822046A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-09 | 株式会社日立メディコ | 超音波探触子 |
-
1984
- 1984-05-23 JP JP59102603A patent/JPS60247159A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5740575U (ja) * | 1980-08-15 | 1982-03-04 | ||
| JPS5822046A (ja) * | 1981-08-03 | 1983-02-09 | 株式会社日立メディコ | 超音波探触子 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62231589A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-12 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 圧電送受波器 |
| JPH03111755A (ja) * | 1989-09-26 | 1991-05-13 | Sekisui Plastics Co Ltd | アコースティック・エミッションセンサー |
| JPH06154208A (ja) * | 1992-11-19 | 1994-06-03 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 複合圧電体 |
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