JPS60249944A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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- JPS60249944A JPS60249944A JP59106386A JP10638684A JPS60249944A JP S60249944 A JPS60249944 A JP S60249944A JP 59106386 A JP59106386 A JP 59106386A JP 10638684 A JP10638684 A JP 10638684A JP S60249944 A JPS60249944 A JP S60249944A
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- JP
- Japan
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- rotor
- support
- probe
- angle
- acoustic impedance
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L27/00—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers
- C08L27/02—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment
- C08L27/12—Compositions of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by a halogen; Compositions of derivatives of such polymers not modified by chemical after-treatment containing fluorine atoms
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/02—Mechanical acoustic impedances; Impedance matching, e.g. by horns; Acoustic resonators
-
- G—PHYSICS
- G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
- G10K—SOUND-PRODUCING DEVICES; METHODS OR DEVICES FOR PROTECTING AGAINST, OR FOR DAMPING, NOISE OR OTHER ACOUSTIC WAVES IN GENERAL; ACOUSTICS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G10K11/00—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound in general; Methods or devices for protecting against, or for damping, noise or other acoustic waves in general
- G10K11/18—Methods or devices for transmitting, conducting or directing sound
- G10K11/26—Sound-focusing or directing, e.g. scanning
- G10K11/35—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams
- G10K11/352—Sound-focusing or directing, e.g. scanning using mechanical steering of transducers or their beams by moving the transducer
- G10K11/355—Arcuate movement
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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〕
本発明は超音波断層装置に用いる探触子において、特に
振動子と生体の間に生体よシ音速が遅い媒体を用いて超
音波ビームの偏向角を拡大する方式の探触子に用いる液
体の超音波媒体に関するものである。
振動子と生体の間に生体よシ音速が遅い媒体を用いて超
音波ビームの偏向角を拡大する方式の探触子に用いる液
体の超音波媒体に関するものである。
音速が生体より大巾に遅く、生体を音響インピーダンス
マツチンがとシ易い液体としてフッ素添加した炭化水素
、例えばミネソタマイニングおよびマンユーファチュア
リング社（ｍｉｎｅｓｏｌａＭｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍ
ａｎ ｕｆａｃｕｒｉｎｇ、 Ｃｏ ） のフルオリネ
ット（ｐ Ｉｕｏｒ １ｎｅｔ ）が提案されているが
、（特開昭５３−５５４ｃ＋ｉ号）。この物質例えばＦ
Ｃ−７２，ＦＣ−７７、ＦＣ−１０４，ＦＣ−７’５．
Ｆ（、−４０，ＦＣ−４３は蒸気圧１〜２３０ｔｏｒｒ
（２５Ｃ）と高く蒸発し易い。また気体を溶かし易いこ
とは探触子に適用した場合気はうを作り易いと云う欠点
にもなっている。市販のフッ素添加した炭化水素で０６
Ｆ＋４ 、 Ｃ９Ｆ２Ｏ、Ｃ２Ｃ１５Ｆｓ 。
マツチンがとシ易い液体としてフッ素添加した炭化水素
、例えばミネソタマイニングおよびマンユーファチュア
リング社（ｍｉｎｅｓｏｌａＭｉｎｉｎｇ ａｎｄ Ｍ
ａｎ ｕｆａｃｕｒｉｎｇ、 Ｃｏ ） のフルオリネ
ット（ｐ Ｉｕｏｒ １ｎｅｔ ）が提案されているが
、（特開昭５３−５５４ｃ＋ｉ号）。この物質例えばＦ
Ｃ−７２，ＦＣ−７７、ＦＣ−１０４，ＦＣ−７’５．
Ｆ（、−４０，ＦＣ−４３は蒸気圧１〜２３０ｔｏｒｒ
（２５Ｃ）と高く蒸発し易い。また気体を溶かし易いこ
とは探触子に適用した場合気はうを作り易いと云う欠点
にもなっている。市販のフッ素添加した炭化水素で０６
Ｆ＋４ 、 Ｃ９Ｆ２Ｏ、Ｃ２Ｃ１５Ｆｓ 。
ＣｓＦ＋ａＯなどは沸点が１気圧で５７．７ Ｃ，１２
５，５Ｃ，４７，６Ｃ，９７，２ｔ：’と低いことから
も蒸発し易いことが明らかである。
５，５Ｃ，４７，６Ｃ，９７，２ｔ：’と低いことから
も蒸発し易いことが明らかである。
本発明は超音波断層装置に用いられる探触子において振
動子と生体の間に介在させる液体媒体の奇形インピーダ
ンスをこれが封入されるケースの音響インピーダンスに
等しくしてこの界面での反射をできるだけ少なくするこ
とにある。これによシケース内での多重反射エコーを抑
制して上記装置で得られる断層像の画質を向上させるこ
とを目的とする。
動子と生体の間に介在させる液体媒体の奇形インピーダ
ンスをこれが封入されるケースの音響インピーダンスに
等しくしてこの界面での反射をできるだけ少なくするこ
とにある。これによシケース内での多重反射エコーを抑
制して上記装置で得られる断層像の画質を向上させるこ
とを目的とする。
超音波診断装置に用いる探触子において超音波ビームを
屈折あるいは集束させるため生体の音速より遅く、且つ
生体と音響インピーダンスマツチングの良い音響媒体を
必要とする。本発明は、上記の要求を満す液体の音響媒
体に関するものである。探触子の音響媒体は音響的な特
性のみならず、実用上化する上で考慮すべき、絶縁性な
ど電気的な特性のほか機械走査方式に適用する場合粘度
。
屈折あるいは集束させるため生体の音速より遅く、且つ
生体と音響インピーダンスマツチングの良い音響媒体を
必要とする。本発明は、上記の要求を満す液体の音響媒
体に関するものである。探触子の音響媒体は音響的な特
性のみならず、実用上化する上で考慮すべき、絶縁性な
ど電気的な特性のほか機械走査方式に適用する場合粘度
。
潤滑性も重要である。毒性、金属とプラスチックに対す
る腐蝕性なども満足する必要がある。このような必要条
件を満たす探触子の音響媒体に適した材料を見出し、本
発明に至った。以下本発明の要件となる音響媒体である
３フツ化塩化エチレンの低重合物の特性について説明す
る。３フッ化塩化エチレンの低重合物は Ｆ （Ｉ Ｃｔ （−Ｃ−Ｃ−）、Ｃ１ Ｉ Ｃ１ に示すととく主鎖にフッ素（Ｆ）および塩素＜Ｃｔ＞が
結合して、両者が塩素で完全に安定化された構造となっ
ておシ、ｎの値（１，，２，３゜４．５ないし６）によ
り種々の分子量のものがある。上記の分子式でｎ ＝
２なる３フッ化塩化エチレンの低重合物が、９７％程度
からなるもの、同じくｎ−３なる３フッ化塩化エチレン
の低重合物が、９７％程度からなるもの、およびこれら
が適量混合したもの音響と密度を測定し、３フツ化塩化
エチレンの平均分子量と音速、および音響インピーダン
スの関係をめた。
る腐蝕性なども満足する必要がある。このような必要条
件を満たす探触子の音響媒体に適した材料を見出し、本
発明に至った。以下本発明の要件となる音響媒体である
３フツ化塩化エチレンの低重合物の特性について説明す
る。３フッ化塩化エチレンの低重合物は Ｆ （Ｉ Ｃｔ （−Ｃ−Ｃ−）、Ｃ１ Ｉ Ｃ１ に示すととく主鎖にフッ素（Ｆ）および塩素＜Ｃｔ＞が
結合して、両者が塩素で完全に安定化された構造となっ
ておシ、ｎの値（１，，２，３゜４．５ないし６）によ
り種々の分子量のものがある。上記の分子式でｎ ＝
２なる３フッ化塩化エチレンの低重合物が、９７％程度
からなるもの、同じくｎ−３なる３フッ化塩化エチレン
の低重合物が、９７％程度からなるもの、およびこれら
が適量混合したもの音響と密度を測定し、３フツ化塩化
エチレンの平均分子量と音速、および音響インピーダン
スの関係をめた。
表１は、以下説明する実験結果を得るために用いたグイ
フロイルの成分を示すものである。これはガスクロマト
グラフで分析して確認した値である。表１に示した分析
値は、ｎ−１〜６の３フッ化エチレンの低重合体以外に
若干の未知不純物を含むだめ、各成分の合計が１００％
にならないが、以下の説明において結論に影響を及ぼさ
ない程、十分小さい値と考えてよい。
フロイルの成分を示すものである。これはガスクロマト
グラフで分析して確認した値である。表１に示した分析
値は、ｎ−１〜６の３フッ化エチレンの低重合体以外に
若干の未知不純物を含むだめ、各成分の合計が１００％
にならないが、以下の説明において結論に影響を及ぼさ
ない程、十分小さい値と考えてよい。
表２に示した３フッ化塩化エチレンの低重合物Ｓ−３１
６，Ｓ−５１９，≠１．≠３の平均分子量を計算すると
表２のごとくなる。ここに示した一３フッ化塩化エチレ
ンの低重合物およびこれらのうち２種を選択し適量混合
したものの平均分子量と音速の関係の測定例を第１図に
示す。このように３フッ化塩化エチレンの低重合物は、
生体よシ音速が遅く分子量に依存することは、既知のこ
とであるが、上記物質は、特に密度が水より大きいこと
に着目して、平均分子量と音響インピーダンスの関係を
めて、適切な平均分子量においては、生体と音響インピ
ーダンスマツチンがとシやすいことを見出した。
６，Ｓ−５１９，≠１．≠３の平均分子量を計算すると
表２のごとくなる。ここに示した一３フッ化塩化エチレ
ンの低重合物およびこれらのうち２種を選択し適量混合
したものの平均分子量と音速の関係の測定例を第１図に
示す。このように３フッ化塩化エチレンの低重合物は、
生体よシ音速が遅く分子量に依存することは、既知のこ
とであるが、上記物質は、特に密度が水より大きいこと
に着目して、平均分子量と音響インピーダンスの関係を
めて、適切な平均分子量においては、生体と音響インピ
ーダンスマツチンがとシやすいことを見出した。
第１図に示した３フッ化塩化エチレンの低重合物および
これらの混合物は比重計で比重を測定し、音速の測定結
果とからこれら物質の音響インピーダンスを算出した。
これらの混合物は比重計で比重を測定し、音速の測定結
果とからこれら物質の音響インピーダンスを算出した。
第２図は、表１に示しだ３フッ化塩化エチレンの低重合
物およびそれらの混合物の平均分子量と音響インピーダ
ンスの関係を示したも、のである。この図において実用
上予想される温度として２０°と３０ｃをとシ、音響イ
ンピーダンスの温度変化も併せ示した。
物およびそれらの混合物の平均分子量と音響インピーダ
ンスの関係を示したも、のである。この図において実用
上予想される温度として２０°と３０ｃをとシ、音響イ
ンピーダンスの温度変化も併せ示した。
人体の体表の音響インピーダンスは、はぼ１、５’５
Ｘ １０””Ｋｇ＋ ／７７Ｚ” −ｓｅｃから１．６
５Ｘ１’０−６Ｋｇ／ｄ・池の範囲にあるとされている
。上記の３フツ化堪化エチレンの低重合物とこれを封入
する容器の音響インピーダンスを体表のそれと一致させ
ることにより界面からの反射エコーを少なくすることが
できる。
Ｘ １０””Ｋｇ＋ ／７７Ｚ” −ｓｅｃから１．６
５Ｘ１’０−６Ｋｇ／ｄ・池の範囲にあるとされている
。上記の３フツ化堪化エチレンの低重合物とこれを封入
する容器の音響インピーダンスを体表のそれと一致させ
ることにより界面からの反射エコーを少なくすることが
できる。
第２図に示した実験結果よシ分子量が４００から５００
の３フッ化塩化エチレンの低重合物あるいはそれらを混
合して平均分子量が同じ範囲にあるものを用いれば、上
記の目的を達成されることが理解されよう。
の３フッ化塩化エチレンの低重合物あるいはそれらを混
合して平均分子量が同じ範囲にあるものを用いれば、上
記の目的を達成されることが理解されよう。
探触子に３フッ化塩化エチレンの低重合物を用いる場合
、音速、音響インピーダンスなど超音波特性のほか、電
気絶縁性も要求される。３フツ化塩化エチレンの低重合
物の代表例であるグイフロン≠１は２０Ｃで体積固有抵
抗が１０１３Ω−（７）以上であり金属導線など特に表
面を絶縁することなく液中で使用できる。また流動点は
例えばダイフロン≠１で一７０ｒ以下であるように保存
中低温での凍結のためこれを封入した探触子を破損する
恐れがないことは有利である。また金属を腐蝕させたり
、発錆を促進させる作用を全く持っていないすぐれた特
性を持っている。
、音速、音響インピーダンスなど超音波特性のほか、電
気絶縁性も要求される。３フツ化塩化エチレンの低重合
物の代表例であるグイフロン≠１は２０Ｃで体積固有抵
抗が１０１３Ω−（７）以上であり金属導線など特に表
面を絶縁することなく液中で使用できる。また流動点は
例えばダイフロン≠１で一７０ｒ以下であるように保存
中低温での凍結のためこれを封入した探触子を破損する
恐れがないことは有利である。また金属を腐蝕させたり
、発錆を促進させる作用を全く持っていないすぐれた特
性を持っている。
３フッ化塩化エチレンの低重合物はある種のプラスチッ
クとゴムに対しては、分子量にょシ膨潤させたシ溶かせ
る作用を持っている。
クとゴムに対しては、分子量にょシ膨潤させたシ溶かせ
る作用を持っている。
表３は、グイフロイルＳ−３１２と≠１の中にプラスチ
ック片と硬化させた接着材を浸漬させ温度を７００に保
ち１ケ月後にとシ出し、その重量変化と液中にとけ出し
だ物質を赤外分光分析計により測定した結果を示すもの
である。分子量３０６．８４で小さい なる分子式の、グイフロイルに浸漬した場合、エポキシ
中の可塑剤を溶かし出し、接着材とポリウレタンを大き
くし膨潤させる。これよシ分子量が４１５以上となる３
フッ化塩化エチレンの低重合物、すなわち分子式 Ｆ １１ Ｃ１（−Ｃ−Ｃ−）ｎＣＡ Ｉ ＣＬ においてｎが３乃至６のものを混合して所定の平均分子
量にしたものがプラスチックを膨潤させたり、プラスチ
ック中の可塑剤を溶かし出すことが非常に少なくカリ、
プラスチックの経時変化を抑制できるものと考えられる
。これより実用化に際しては、分子量の小さい３フツ化
塩化エチレンの低重合物は避けるべきものと考えられる
。
ック片と硬化させた接着材を浸漬させ温度を７００に保
ち１ケ月後にとシ出し、その重量変化と液中にとけ出し
だ物質を赤外分光分析計により測定した結果を示すもの
である。分子量３０６．８４で小さい なる分子式の、グイフロイルに浸漬した場合、エポキシ
中の可塑剤を溶かし出し、接着材とポリウレタンを大き
くし膨潤させる。これよシ分子量が４１５以上となる３
フッ化塩化エチレンの低重合物、すなわち分子式 Ｆ １１ Ｃ１（−Ｃ−Ｃ−）ｎＣＡ Ｉ ＣＬ においてｎが３乃至６のものを混合して所定の平均分子
量にしたものがプラスチックを膨潤させたり、プラスチ
ック中の可塑剤を溶かし出すことが非常に少なくカリ、
プラスチックの経時変化を抑制できるものと考えられる
。これより実用化に際しては、分子量の小さい３フツ化
塩化エチレンの低重合物は避けるべきものと考えられる
。
以上の説明よシ適切な分子量の３フツ化塩化エチレンの
低重合物あるいは２種以上の分子量の異なる３フッ化塩
化エチレンの低重合物を混合したものを用いると生体よ
り音速が遅く且つ生体と音響インピーダンスを一致させ
ることが出来て、金属、グラスチックに対し蝕すことが
少ない、毒性は無く電堺絶縁性も良く、蒸気圧も゛例え
ばダイフロン≠１で３０Ｃにおいて０．４ ｒｔａｎ
Ｈｇ （！ｌ：低いことも製作上有利であるなど、探触
子の音響媒体として優れた特性と云えよう。
低重合物あるいは２種以上の分子量の異なる３フッ化塩
化エチレンの低重合物を混合したものを用いると生体よ
り音速が遅く且つ生体と音響インピーダンスを一致させ
ることが出来て、金属、グラスチックに対し蝕すことが
少ない、毒性は無く電堺絶縁性も良く、蒸気圧も゛例え
ばダイフロン≠１で３０Ｃにおいて０．４ ｒｔａｎ
Ｈｇ （！ｌ：低いことも製作上有利であるなど、探触
子の音響媒体として優れた特性と云えよう。
本発明の超音波媒体を適用する探触子の構造を第３図乃
至第５図に示す。
至第５図に示す。
第３図乃至第５図において、１１は振動子の支持体であ
り、半球状の頭部を有するシリンダ状に形成されている
。この支持体１１は前記シリンダ部分を貫通した支持軸
１２に回転自在に取シ付けられている。支持１ｌＩ１１
２の両端は、支持部材から延びるアーム１３上の軸受に
保持されており、支持体１１はこの支持軸１２を中心に
回転できるようになっている。支持体１１の下面にある
凹部に円板状の振動子１４が嵌合し、かつ固定されてお
り、支持体１１が往復回転されることにより、超音波ビ
ームを支持体１１の回転面内においてセクタ状に振らせ
ることができるようになっている。
り、半球状の頭部を有するシリンダ状に形成されている
。この支持体１１は前記シリンダ部分を貫通した支持軸
１２に回転自在に取シ付けられている。支持１ｌＩ１１
２の両端は、支持部材から延びるアーム１３上の軸受に
保持されており、支持体１１はこの支持軸１２を中心に
回転できるようになっている。支持体１１の下面にある
凹部に円板状の振動子１４が嵌合し、かつ固定されてお
り、支持体１１が往復回転されることにより、超音波ビ
ームを支持体１１の回転面内においてセクタ状に振らせ
ることができるようになっている。
支持体１１に往復回転をさせる駆動手段は、第４図に示
されるように、支持体１１を回転中心軸に平行になるよ
うに半球状の頭部に設けられた直線溝１５と、支持体１
１の上部に配置されているロータ１６を備えている。こ
のロータ１６はほぼ円錐形に形成されており、円錐の中
心軸の周りに回転しうるようにモータ１７の回転軸１８
に取りイ」けている。これらのロータ１６及びモータ１
７は、ロータ１６の回転中心軸が支持体１１の回転中心
軸に直交するように配置されていると共に、モータ１７
を前述の支持部材に設置することによってそれらの位置
を固定している。回転軸１８が支持体１１の回転中心軸
から離れた位置にあるようにロータ１６を取り伺けてい
る。また、ローラ１９は前記ロータ１６の内側に延びる
端部に軸受２０を介在させて取シ付けられていると共に
、支持体１１の直線溝１５に嵌合されている。
されるように、支持体１１を回転中心軸に平行になるよ
うに半球状の頭部に設けられた直線溝１５と、支持体１
１の上部に配置されているロータ１６を備えている。こ
のロータ１６はほぼ円錐形に形成されており、円錐の中
心軸の周りに回転しうるようにモータ１７の回転軸１８
に取りイ」けている。これらのロータ１６及びモータ１
７は、ロータ１６の回転中心軸が支持体１１の回転中心
軸に直交するように配置されていると共に、モータ１７
を前述の支持部材に設置することによってそれらの位置
を固定している。回転軸１８が支持体１１の回転中心軸
から離れた位置にあるようにロータ１６を取り伺けてい
る。また、ローラ１９は前記ロータ１６の内側に延びる
端部に軸受２０を介在させて取シ付けられていると共に
、支持体１１の直線溝１５に嵌合されている。
この駆動手段において、モータ１７によってロータ１６
を回転させると、ローラ１９は自転しつつ直線溝１５に
沿って移動して、支持体１１は支持軸１２を中心に往復
回転させるととになる。すなわち、ロータ１６が時計方
向に回転すると、ローラ１９はロータ１６の回転中心軸
を中心とする田土を移動する。ローラ１９は、この移動
に際して、支持体１１上の直線溝１５内で自転しつつ移
動し、同時に支持体１１を支持軸１２を中心に反時計方
向に回転させる。支持体１１は、ロータ１６が角度９０
°回転することによシ、水平まで回転し、ロータ１６が
さらに角度９０’することによシ、前記と逆方向に回転
する。そして、ロータ１６が残シの半周を回転すること
により、前記支持体１１は反時計方向に回転して図面の
状態にもどること罠なる。したがって、モータ１７がロ
ータ１６を回転しづつけることによって、振動子１４か
ら放射される超音波ビームは支持体１１のこの往復回転
により、セクタ状に振られることになる。
を回転させると、ローラ１９は自転しつつ直線溝１５に
沿って移動して、支持体１１は支持軸１２を中心に往復
回転させるととになる。すなわち、ロータ１６が時計方
向に回転すると、ローラ１９はロータ１６の回転中心軸
を中心とする田土を移動する。ローラ１９は、この移動
に際して、支持体１１上の直線溝１５内で自転しつつ移
動し、同時に支持体１１を支持軸１２を中心に反時計方
向に回転させる。支持体１１は、ロータ１６が角度９０
°回転することによシ、水平まで回転し、ロータ１６が
さらに角度９０’することによシ、前記と逆方向に回転
する。そして、ロータ１６が残シの半周を回転すること
により、前記支持体１１は反時計方向に回転して図面の
状態にもどること罠なる。したがって、モータ１７がロ
ータ１６を回転しづつけることによって、振動子１４か
ら放射される超音波ビームは支持体１１のこの往復回転
により、セクタ状に振られることになる。
支持体１１．ロータ１６及びモータ１７は密閉ケース２
１に収容される。この密閉ケース２１は、超音波ビーム
が通る部分に音響インピーダンスを整合させるだめの超
音波が通る窓２２を有し、その内部空間２５には油２３
が充填されている。
１に収容される。この密閉ケース２１は、超音波ビーム
が通る部分に音響インピーダンスを整合させるだめの超
音波が通る窓２２を有し、その内部空間２５には油２３
が充填されている。
ここで充填油として従来の探触子では被検体となる生体
の音速および音響インピーダンスとほぼ等しい鉱物油が
用いられていた。この場合振動子１４から放射される超
音波ビームの角度は、セクタ状に振られる振動子１４の
角度と一致するものと考えてよい。一方、密閉ケース２
１の超音波ビームが通る窓２２は、セクタ状に超音波ビ
ームを振る場合、超音波ビームを被検体の体表に対して
で形成されている。密閉ケース２１を含めた探触子全体
の形状は、モータ１７．ロータ１６及び支持体１１がほ
ぼ一直線に配置され、しかもロータ１６が円錐形に形成
され、ローラ１９はこのロータ１６の内側に配置されて
いるので、細長いものとすることができる。そのため、
検査に際して、施術者は探触子を容易に、かつ、しっか
りと手で握ることができて、検査を容易になすことがで
きる。
の音速および音響インピーダンスとほぼ等しい鉱物油が
用いられていた。この場合振動子１４から放射される超
音波ビームの角度は、セクタ状に振られる振動子１４の
角度と一致するものと考えてよい。一方、密閉ケース２
１の超音波ビームが通る窓２２は、セクタ状に超音波ビ
ームを振る場合、超音波ビームを被検体の体表に対して
で形成されている。密閉ケース２１を含めた探触子全体
の形状は、モータ１７．ロータ１６及び支持体１１がほ
ぼ一直線に配置され、しかもロータ１６が円錐形に形成
され、ローラ１９はこのロータ１６の内側に配置されて
いるので、細長いものとすることができる。そのため、
検査に際して、施術者は探触子を容易に、かつ、しっか
りと手で握ることができて、検査を容易になすことがで
きる。
前記の構造の探触子は、構造が簡単で小型、安価に製作
できる特徴があるが、モータ１．７の回転角に対して振
動子１４の首振シ角が比例しないため、等しい時間間隔
で超音波パルスを発射する場合、超音波ビームの間隔を
等しい角度でセクタ状に偏向することはできない。すな
わち、第６図に示すように、ロータの回転角をφ、振子
の振れ角をθ、ローラの回転半径をｒ１０−タの回転中
心と振子の回転中心との間の距離をｔとすると、振子の
振れ角を±４６°とするだめにはｚ＝１．０４とすれば
よい。
できる特徴があるが、モータ１．７の回転角に対して振
動子１４の首振シ角が比例しないため、等しい時間間隔
で超音波パルスを発射する場合、超音波ビームの間隔を
等しい角度でセクタ状に偏向することはできない。すな
わち、第６図に示すように、ロータの回転角をφ、振子
の振れ角をθ、ローラの回転半径をｒ１０−タの回転中
心と振子の回転中心との間の距離をｔとすると、振子の
振れ角を±４６°とするだめにはｚ＝１．０４とすれば
よい。
ロータを角度φ回転した場合、振子の振れ角θは、次式
で与えられる。
で与えられる。
前記のように、振子の振れ角を±４６°に設計した場合
、θ−−−Ｊ（（３）４６ｘｓｉｎφ）となる。
、θ−−−Ｊ（（３）４６ｘｓｉｎφ）となる。
モータ、すなわち、ロータの回転角φと振れ角すなわち
超音波ビームの偏向角θとの間の数値計算すると第７図
の曲線Ａで示すようになる。ここで、Ａはｒ ／ｌ＝
１．０４とした場合である。
超音波ビームの偏向角θとの間の数値計算すると第７図
の曲線Ａで示すようになる。ここで、Ａはｒ ／ｌ＝
１．０４とした場合である。
第７図の曲線Ａで示した計算例かられかるように、ロー
タの回転角φに対し振動子の振れ角θは比例しない。回
転角φが大きくなるに従い振れ角θの増加は小さくなる
。
タの回転角φに対し振動子の振れ角θは比例しない。回
転角φが大きくなるに従い振れ角θの増加は小さくなる
。
一方、第８図に示すように、曲面りなる薄いプラスチッ
ク内に屈折率ｎなる音響媒体を封入し、この媒体内に振
動子をおいた場合を考える。ここで、曲面りの断面を円
と仮定し、その曲率中心をＯとする。この円の半径をｒ
１音源Ａは円の中心０の前方ｙｏにあるものとする。振
動子を振らせて音源から出る超音波ビームは直線ＯＡの
延長線に対しθなる角で媒体中を進行し、プラスチック
の界面上の交点Ｂで屈折するものとする。この屈折する
際、点Ｂにおける法線ＯＢに対する入射角及び放射角を
それぞれα及びβとする。前記曲面りの断面は、中心を
Ｏとする円であるので、ＯＢばｒなる値となる。その他
角ＢＯＡ、角ＯＡＢをそれぞれ図示のようにγｌ、γ２
とする。
ク内に屈折率ｎなる音響媒体を封入し、この媒体内に振
動子をおいた場合を考える。ここで、曲面りの断面を円
と仮定し、その曲率中心をＯとする。この円の半径をｒ
１音源Ａは円の中心０の前方ｙｏにあるものとする。振
動子を振らせて音源から出る超音波ビームは直線ＯＡの
延長線に対しθなる角で媒体中を進行し、プラスチック
の界面上の交点Ｂで屈折するものとする。この屈折する
際、点Ｂにおける法線ＯＢに対する入射角及び放射角を
それぞれα及びβとする。前記曲面りの断面は、中心を
Ｏとする円であるので、ＯＢばｒなる値となる。その他
角ＢＯＡ、角ＯＡＢをそれぞれ図示のようにγｌ、γ２
とする。
前記のように図示の記号を定めると、屈折の式から次の
式が得られる。
式が得られる。
ｎ５ｉｎα＝＄１０β 、−・旧・・（２）△ＯＡＢに
おいて、 γ１＋γ２＋α＝１８０° ・・・・・・・・・（３）
直線ＯＣ上の点Ａにおいて、 θ十γ２＝１８０° ・・・・・・・・（４）超音波ビ
ームの偏光角をθとすると、 θ二γ１＋β ・・・・・・・・・（５）であたえられ
る。
おいて、 γ１＋γ２＋α＝１８０° ・・・・・・・・・（３）
直線ＯＣ上の点Ａにおいて、 θ十γ２＝１８０° ・・・・・・・・（４）超音波ビ
ームの偏光角をθとすると、 θ二γ１＋β ・・・・・・・・・（５）であたえられ
る。
前記式（２）と式（３）によシ、
γ１＋α−θ−０ ・・・・・・・・・（６）前記式（
１）により、 ｓｉｎβ＝ ｎ ｓｉｎα β二５ｉｎ−’ （ｎ ｓｉｎ ａ ） 、ｍｍ、（７
）△ＯＡＨに正弦公式を適用すると、 となる。この式により、 ｒｓｉｎα＝ｙ、）Ｓｉｆｔθ ｎ＋ ｒ＋ ＩＹＯ＋ θが与えられると、前記の式か
ら、θをめられることがわかる。
１）により、 ｓｉｎβ＝ ｎ ｓｉｎα β二５ｉｎ−’ （ｎ ｓｉｎ ａ ） 、ｍｍ、（７
）△ＯＡＨに正弦公式を適用すると、 となる。この式により、 ｒｓｉｎα＝ｙ、）Ｓｉｆｔθ ｎ＋ ｒ＋ ＩＹＯ＋ θが与えられると、前記の式か
ら、θをめられることがわかる。
ｎ＋ ｒ＋ ｙ’ｏ ＋ θを与え、θをめるための数
値計算式として次式を用いると便利である。
値計算式として次式を用いると便利である。
γｌ＝θ−α
β＝＝御−４（而α）
θ二γｌ＋β
プラスチック内に封入する媒体として、例えば、生体と
の音響インピーダンスマツチングの良い３フッ化塩化エ
チレンの低重合物を用い、１ｌ＝１．８Ｑ。
の音響インピーダンスマツチングの良い３フッ化塩化エ
チレンの低重合物を用い、１ｌ＝１．８Ｑ。
ｒ＝６０ Ｃ閣〕、Ｙｏ ＝５０［順〕場合におけるθ
とθの関係をめ、さらにモータ回転角と振動子の振れ角
θの関係は式（１）よりめ第７図の曲線Ｂで示す。
とθの関係をめ、さらにモータ回転角と振動子の振れ角
θの関係は式（１）よりめ第７図の曲線Ｂで示す。
ここに式（１）におけるｒ／ｌ＝０．４８８とした。
この第７図から理解できるようにこの図は音速が遅く音
響インピーダンスが生体に近いものとして３フッ化塩化
エチレンの低重合物、例えばダイフロイル≠１をダイフ
ロイルＳ−３１６を重量比で４：１に混合したものを油
として第３図乃至第５図の構造の探触子に封じたもので
ある。
響インピーダンスが生体に近いものとして３フッ化塩化
エチレンの低重合物、例えばダイフロイル≠１をダイフ
ロイルＳ−３１６を重量比で４：１に混合したものを油
として第３図乃至第５図の構造の探触子に封じたもので
ある。
従来の生体の音速と音響インピーダンスに近い油を用い
たものに比べ発明の方法によるとモータの回転角φに対
する超音波ビームの偏向角θが比例するようになシフレ
ームレートを高くすることができる。
たものに比べ発明の方法によるとモータの回転角φに対
する超音波ビームの偏向角θが比例するようになシフレ
ームレートを高くすることができる。
第９図は３フツ化塩化エチレンの低重合物が音速が遅い
ことを利用して巾のせまい振動子素子を曲面状に配列し
た探触子に適用して超音波ビームの偏向角を拡大したも
のの実施例である。とこに２４は吸音材、２５は曲面状
に配列された振動子素子、２６は生体の音響インピーダ
ンスに近いプラスチックで作られたケース、２７は３７
ノ化塩化エチレンの低重合物で、前記の機械走査探触子
に用いたものと同球のものである。
ことを利用して巾のせまい振動子素子を曲面状に配列し
た探触子に適用して超音波ビームの偏向角を拡大したも
のの実施例である。とこに２４は吸音材、２５は曲面状
に配列された振動子素子、２６は生体の音響インピーダ
ンスに近いプラスチックで作られたケース、２７は３７
ノ化塩化エチレンの低重合物で、前記の機械走査探触子
に用いたものと同球のものである。
図に示すように凸面状に配列した探触子に生体への接触
面が平面になるよう凹レンズの構成となっておシ、すで
に説明した機械走査探触子におけるのと同様の原理に基
づいて超音波ビームの偏向角度は拡大される。
面が平面になるよう凹レンズの構成となっておシ、すで
に説明した機械走査探触子におけるのと同様の原理に基
づいて超音波ビームの偏向角度は拡大される。
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果
を得ることができる。
を得ることができる。
（１）生体より音速が大巾に遅＜ （９０ｏｍ／ｓｅｃ
＋以下）で生体の音響インピーダンスに近い値を任意に
調整することが可能である。
＋以下）で生体の音響インピーダンスに近い値を任意に
調整することが可能である。
り２）音響物性の他、実用装置として重要な電気的特性
、粘性、安全性についても満足すると共に蒸発量が少な
い。
、粘性、安全性についても満足すると共に蒸発量が少な
い。
第１図、第２図は３７ソ化塩化エチレンの低重合物の音
響特性線図、第３図乃至第５図は本発明の実施例に用い
る機械走査探触子の構造図、第６図はその原理説明図、
第７図は本発明第３図乃至第５図に示す探触子に適用し
た場合の特性図、第８図は本発明を適用した機械走査探
触子の特性の原理の説明図、第９図はコンベックス型電
子走査探触子に本発明を適用した実施例の説明図である
。 １１・・・支持体、１２・・・支持軸、１３・・・アー
ム、第 ２ 園 平釣分チ量（謂ｕ１．） 第 ３ ■ 第 ４ い ２ど 第！Ｓ図 １ζ 第 ６ 口 第 ７ 口 モーター回ｈｙ＊度＋（ｃ７＠す 第８０ 第 ９ 国
響特性線図、第３図乃至第５図は本発明の実施例に用い
る機械走査探触子の構造図、第６図はその原理説明図、
第７図は本発明第３図乃至第５図に示す探触子に適用し
た場合の特性図、第８図は本発明を適用した機械走査探
触子の特性の原理の説明図、第９図はコンベックス型電
子走査探触子に本発明を適用した実施例の説明図である
。 １１・・・支持体、１２・・・支持軸、１３・・・アー
ム、第 ２ 園 平釣分チ量（謂ｕ１．） 第 ３ ■ 第 ４ い ２ど 第！Ｓ図 １ζ 第 ６ 口 第 ７ 口 モーター回ｈｙ＊度＋（ｃ７＠す 第８０ 第 ９ 国
Claims (1)
- １．３フン化塩化エチレンの低重合物を音響媒体とした
ことを特徴とする超音波探触子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59106386A JPS60249944A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 超音波探触子 |
| DE19853511134 DE3511134A1 (de) | 1984-05-28 | 1985-03-27 | Ultraschall-sonde |
| US06/716,939 US4653504A (en) | 1984-05-28 | 1985-03-28 | Ultrasonic probe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59106386A JPS60249944A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60249944A true JPS60249944A (ja) | 1985-12-10 |
| JPH044894B2 JPH044894B2 (ja) | 1992-01-29 |
Family
ID=14432261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59106386A Granted JPS60249944A (ja) | 1984-05-28 | 1984-05-28 | 超音波探触子 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4653504A (ja) |
| JP (1) | JPS60249944A (ja) |
| DE (1) | DE3511134A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4821838A (en) * | 1987-10-30 | 1989-04-18 | Hewlett-Packard Company | Acoustic damper |
| US5052393A (en) * | 1988-09-16 | 1991-10-01 | Hewlett-Packard Company | Ultrasound system with improved coupling fluid |
| FR2648342A1 (fr) * | 1989-06-14 | 1990-12-21 | Synthelabo | Sonde d'echographie |
| US5373845A (en) * | 1992-05-22 | 1994-12-20 | Echo Cath, Ltd. | Apparatus and method for forward looking volume imaging |
| US5373849A (en) * | 1993-01-19 | 1994-12-20 | Cardiovascular Imaging Systems, Inc. | Forward viewing imaging catheter |
| US6085591A (en) * | 1993-09-21 | 2000-07-11 | Tokyo Electron Limited | Immersion testing porous semiconductor processing components |
| KR101302511B1 (ko) * | 2012-03-30 | 2013-09-03 | 한양대학교 산학협력단 | 표면부착형 영구자석 전동기 및 이에 포함되는 회전자 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4391281A (en) * | 1977-01-06 | 1983-07-05 | Sri International | Ultrasonic transducer system and method |
| FR2410287A1 (fr) * | 1977-11-23 | 1979-06-22 | Cgr Ultrasonic | Appareil d'echographie medicale a balayage sectoriel de grande ouverture angulaire |
| US4542745A (en) * | 1983-06-27 | 1985-09-24 | Technicare Corporation | Ultrasonic emulsion fluids |
| US4550608A (en) * | 1983-12-29 | 1985-11-05 | General Electric Company | Oscillating scanner and drive mechanism therefor |
-
1984
- 1984-05-28 JP JP59106386A patent/JPS60249944A/ja active Granted
-
1985
- 1985-03-27 DE DE19853511134 patent/DE3511134A1/de active Granted
- 1985-03-28 US US06/716,939 patent/US4653504A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3511134A1 (de) | 1985-11-28 |
| US4653504A (en) | 1987-03-31 |
| DE3511134C2 (ja) | 1989-02-16 |
| JPH044894B2 (ja) | 1992-01-29 |
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