JPS60261440A - Ultrasonic transducer and its production - Google Patents

Ultrasonic transducer and its production

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Publication number
JPS60261440A
JPS60261440A JP11710984A JP11710984A JPS60261440A JP S60261440 A JPS60261440 A JP S60261440A JP 11710984 A JP11710984 A JP 11710984A JP 11710984 A JP11710984 A JP 11710984A JP S60261440 A JPS60261440 A JP S60261440A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ultrasonic transducer
acoustic impedance
back side
layer
acoustic
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP11710984A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
川辺 憲二
孚城 志村
安津夫 飯田
並木 文博
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP11710984A priority Critical patent/JPS60261440A/en
Publication of JPS60261440A publication Critical patent/JPS60261440A/en
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
  • Piezo-Electric Transducers For Audible Bands (AREA)
  • Transducers For 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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (al 産業上の利用分野 本発明は、生体の超音波診断等に用いる超音波トランス
デユーサに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an ultrasonic transducer used for ultrasonic diagnosis of a living body.

最近の超音波診断装置においては、超音波信号の増幅技
術と、ログアンプ等の信号処理技術が発達し、超音波ト
ランスデユーサの出力レヘルでみて、熱雑音ぎりぎりの
低い信号迄も表示できるようになり、高品質の画質が得
られるようになってきた。
In recent ultrasound diagnostic equipment, ultrasound signal amplification technology and signal processing technology such as log amplifiers have been developed, and it is now possible to display signals down to the very low level of thermal noise based on the output level of the ultrasound transducer. It has become possible to obtain high-quality images.

然しなから、画質の極め細かさ2輪郭のシャープさの基
本となる超音波トランスデユーサのインパルスレスポン
スは長く尾を引き、例えば3.5MHzの円板型の超音
波トランスデユー号では、−40dBにリングダウンす
る時間が3μs以上にもなっていた為、良質の画像は得
られていなかった。そして、一般には、−6dB、低く
ても一20dBで計測されているのが現状であった。
However, the impulse response of the ultrasonic transducer, which is the basis of the ultra-fine image quality and the sharpness of the outline, has a long tail. For example, in a 3.5 MHz disk-shaped ultrasonic transducer, - Since the time for ringing down to 40 dB was longer than 3 μs, good quality images could not be obtained. Generally, the current situation is that it is measured at -6 dB, or at least -20 dB.

従って、超音波トランスデユーサの方も、上記増幅技術
や、信号処理技術の向上に見合った向上が要求されるよ
うになってきた。
Therefore, improvements in ultrasonic transducers commensurate with the improvements in the above-mentioned amplification technology and signal processing technology have come to be required.

山) 従来の技術 従来の超音波トランスデユーサは、被検体から反射して
戻ってくる超音波信号が、該超音波トランスデユーサ内
部で再反射され、再び被検体内部に放射され、被検体内
部から再び反射して戻ってきて、該超音波トランスデユ
ーサで受信される多重反射と云う現象が生じていた為、
受信した超音波信号を画像化した場合、著しく劣化した
画像しj か得られな力゛−た・ この欠点を改善する為に、上記超音波トランスデユーサ
の放射側表面から、該超音波トランスデユーサの最外層
迄をみた音響インピーダンスが、該超音波トランスデユ
ーサの放射面に接する音響媒体に等しくなるように構成
し、上記多重反射を著しく減少させる方法が提案されて
いる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Conventional ultrasound transducers use a conventional ultrasound transducer in which an ultrasound signal reflected back from a subject is re-reflected inside the ultrasound transducer and radiated into the subject again. This caused a phenomenon called multiple reflections, which were reflected back from inside and received by the ultrasonic transducer.
When the received ultrasonic signals were converted into an image, a significantly degraded image was obtained.In order to improve this drawback, the ultrasonic transducer was A method has been proposed in which the acoustic impedance up to the outermost layer of the transducer is configured to be equal to that of the acoustic medium in contact with the radiation surface of the ultrasonic transducer, thereby significantly reducing the multiple reflections.

その最も改善された方法は、特願昭58−39908に
開示されているもので、第2図に示す如く、超音波変換
子1の放射側に、音響インピーダンスが211、Zt2
.・−・、Ztnであり、それぞれ174波長の厚みを
持つN個の放射側音響整合層と、該超音波変換子1の背
面側に、音響インピーダンスがZbl、Zb2.−・−
、Zbmであり、それぞれが1/4波長の厚みを持つM
層の背面側音響整合層と、音響インピーダンスzbであ
る音響ダンパ21を持ち、放射側表面層31が音響イン
ピーダンスZtを持つ被検体と接触しているものとした
時、該表面層31から本超音波トランスデユーサの最外
層21をみた時の音響インピーダンスZinが、所望の
周波数帯域において、上記21に実質上等しくなるよう
に構成したもので、上記超音波変換子1の放射側整合N
 (Z’tl、Zt2.−−、Ztn’)。
The most improved method is disclosed in Japanese Patent Application No. 58-39908, and as shown in FIG.
.. . −・−
, Zbm, each with a thickness of 1/4 wavelength M
When it is assumed that the layer has an acoustic matching layer on the back side and an acoustic damper 21 having an acoustic impedance zb, and the radiation side surface layer 31 is in contact with a subject having an acoustic impedance Zt, the main layer from the surface layer 31 is The acoustic impedance Zin when looking at the outermost layer 21 of the acoustic transducer is configured to be substantially equal to the above 21 in a desired frequency band, and the radiation side matching N of the ultrasonic transducer 1 is
(Z'tl, Zt2.--, Ztn').

背面側整合層(Zbl、 Zb2.−、 Zb+n) 
、及び音響タンパ(Zb)のそれぞれの音響インピーダ
ンスを均一としている所に特徴がある。
Back side matching layer (Zbl, Zb2.-, Zb+n)
, and the acoustic tamper (Zb) have a uniform acoustic impedance.

(C1発明が解決しようとする問題点 上記、第2図で示した従来方式の超音波トランスデユー
サの背面側においては、前述のように、均一な音響イン
ピーダンスを持つ複数個の背面側整合層と、1個の音響
ダンパで形成されており、現実的にはかなり製作が困難
であると云う問題があった。
(C1 Problem to be Solved by the Invention) On the back side of the conventional ultrasonic transducer shown in FIG. However, since it is made up of a single acoustic damper, it is actually quite difficult to manufacture.

本発明は上記従来の欠点に鑑み、音響インピーダンスが
連続的に変化する層を超音波トランスデユーサの背面側
に用いることで、背面側整合層の数を実質上減らし、超
音波トランスデユーサから再反射される超音波信号が著
しく減少する超音波トランスデユー号を容易に製作でき
る方法を提供することを目的とするものである。
In view of the above-mentioned conventional drawbacks, the present invention uses a layer whose acoustic impedance changes continuously on the back side of an ultrasonic transducer, thereby substantially reducing the number of matching layers on the back side of the ultrasonic transducer. It is an object of the present invention to provide a method for easily manufacturing an ultrasonic transducer signal in which re-reflected ultrasonic signals are significantly reduced.

tdl 問題点を解決する為の手段 そしてこの目的は、音響ダンパ材、又は背面側整合層の
両者、又は少なくとも一方の音響インピーダンスが連続
的に変化し、該超音波トランスデユーサの放射側表面か
ら当該超音波トランスデユーサの背面側最外層迄みた音
響インピーダンスが、所望の周波数帯域において、上記
放射側表面に接触される音響媒体の音響インピーダンス
と、実質上等しくなるように構成する本発明による方法
を即ち、本発明によれば、タングステン等の金属粉末と
エポキシ樹脂等のバインダを混合し、自然沈澱、又は遠
心分離等の従来技術によって得られる背面側連続層の音
響インピーダンスの分布が、第3図に示すように区分的
に分布することに注目し、この分布中、高音響インピー
ダンス部■を1つの層と考え、この■の層に連続してい
る部分■を1つの層と考えると、本2つの層■、■から
構成される全体(連続変化層と云う)が、2層構造であ
ることに着目し、この連続変化層を用いることで、従来
製作が困難とされていた、背面側の1/4波長の厚さで
音響インピーダンスが均一な整合層相当の特性を容易に
得られるようにしたものであるので、製作が困難な、音
響インピーダンスが均一な整合層を形成することなく、
当該超音波トランスデユーサから再反射される超音波信
号を著しく減少させ、多重反射の少ない超音波トランス
デユーサが容易に得られる効果がある。
tdl Means for solving the problem and this purpose is such that the acoustic impedance of the acoustic damper material and/or the back side matching layer changes continuously, and A method according to the present invention, wherein the acoustic impedance of the ultrasonic transducer up to the outermost layer on the rear side is substantially equal to the acoustic impedance of the acoustic medium that is brought into contact with the radiation side surface in a desired frequency band. That is, according to the present invention, the acoustic impedance distribution of the back side continuous layer obtained by mixing a metal powder such as tungsten and a binder such as an epoxy resin and using a conventional technique such as natural sedimentation or centrifugation is Paying attention to the piecewise distribution as shown in the figure, and considering the high acoustic impedance part ■ as one layer in this distribution, and the part ■ continuing to this layer ■ as one layer, We focused on the fact that the entire structure consisting of the two layers ■ and ■ (referred to as the continuous change layer) has a two-layer structure, and by using this continuous change layer, we can create a This makes it possible to easily obtain characteristics equivalent to a matching layer with uniform acoustic impedance with a thickness of 1/4 wavelength on the side, so there is no need to form a matching layer with uniform acoustic impedance, which is difficult to manufacture. ,
This has the effect of significantly reducing the ultrasonic signals re-reflected from the ultrasonic transducer and easily obtaining an ultrasonic transducer with less multiple reflections.

尚、本図において(イ)は連続変化層を示し。In this figure, (a) indicates a continuous change layer.

(ロ)は該連続変化層の音響インピーダンス特性を示し
ている。
(b) shows the acoustic impedance characteristics of the continuously variable layer.

(f) 実施例 以下本発明の実施例を図面によって詳述する。(f) Example Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図(イ)は本発明の一実施例である超音波トランス
デユーサの構成を示した図であり、(ロ)は連続変化層
の実測データを示した図である。
FIG. 1(a) is a diagram showing the configuration of an ultrasonic transducer according to an embodiment of the present invention, and FIG. 1(b) is a diagram showing actually measured data of a continuously variable layer.

本図の(イ)図から明らかなように、本発明の超音波ト
ランスデユーサは、両端に電極を備えた超音波変換子1
の背面側に音響インピーダンスが連続的に変化する前記
連続変化層2があり、放射) 側に174波長の厚さを
持つ放射側整合N3を持つている。
As is clear from FIG.
There is the continuous change layer 2 whose acoustic impedance changes continuously on the back side of the laser, and the radiation side matching layer N3 having a thickness of 174 wavelengths is provided on the radiation side.

上記連続変化層2は粒径10〜14μmのタングステン
粉とエポキシ樹脂を、略重量比3:1で混合させ、沈澱
硬化させたもので、音響インピーダンスの実測データ 
(ロ)における横軸は、圧電素子1に接する面からの距
離(単位:μm)で、縦軸が対応する位置の面における
音響インピーダンスを示している。
The above-mentioned continuous change layer 2 is made by mixing tungsten powder with a particle size of 10 to 14 μm and epoxy resin at a weight ratio of approximately 3:1, and hardening the mixture by precipitation.Actually measured acoustic impedance data
The horizontal axis in (b) represents the distance (unit: μm) from the surface in contact with the piezoelectric element 1, and the vertical axis represents the acoustic impedance at the corresponding surface.

本(ロ)で示した音響インピーダンスの実測データ中、
Aは(イ)で示した連続変化層2における高音響インピ
ーダンスを示す部分の中で、174波長の厚さに相当す
る部分であり、Bは略一定の音響インピーダンスを示し
ている部分である。
Among the actual measurement data of acoustic impedance shown in book (b),
A is a portion corresponding to a thickness of 174 wavelengths among the portions showing high acoustic impedance in the continuously variable layer 2 shown in (A), and B is a portion showing a substantially constant acoustic impedance.

本実測データより、A部の平均的音響インピーダンスは
、11.5X10°Kg/m2sec(但し、n=6)
で、B部はl0XIO’ Kg/m2sec(但し、n
86)と見なせるので、本発明による背面側の構成は、
174波長の厚さを持つ整合層〔音響インピーダンス:
 11.5X10’ Kg/m2sec(但し、n=6
) )と、ダンパ材〔音響インピーダンス: l0XI
O’ Kg/m2sec(但し、n=6)〕の2層構造
を持った、前記特願昭58−39908に開示されてい
る超音波トランスデユーサと同等と見ることができる。
From this actual measurement data, the average acoustic impedance of section A is 11.5X10°Kg/m2sec (however, n=6)
So, part B is 10XIO' Kg/m2sec (however, n
86) Therefore, the configuration of the back side according to the present invention is
Matching layer with a thickness of 174 wavelengths [acoustic impedance:
11.5X10' Kg/m2sec (however, n=6
)) and damper material [acoustic impedance: l0XI
It can be seen that it is equivalent to the ultrasonic transducer disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 58-39908, which has a two-layer structure of 0' Kg/m2sec (n=6).

次に、本発明の超音波トランスデユーサの放射側整合層
3の表面から、所望の周波数帯域において、背面側最外
層2をみた時の音響インピーダンスZinを、該放射側
整合層3に接する媒体の音響インピーダンス〔本例にお
いては、パラフィンを採用したので、該音響インピーダ
ンスZp=1.23 x10’ Kg/m2sec(但
し、n=6) )に等しくする為、上記放射側整合層の
音響インピーダンスを4 X 10’Kg/m2sec
(但し、n=6)に選んでいる。
Next, the acoustic impedance Zin when looking at the outermost layer 2 on the back side in a desired frequency band from the surface of the matching layer 3 on the radiation side of the ultrasonic transducer of the present invention is determined by measuring the acoustic impedance Zin of the medium in contact with the matching layer 3 on the radiation side. In order to make the acoustic impedance equal to [in this example, paraffin is used, the acoustic impedance Zp=1.23 x 10' Kg/m2sec (however, n=6)], the acoustic impedance of the radiation side matching layer is 4 X 10'Kg/m2sec
(However, n=6).

この値は、前記特願昭58−39908に開示されてい
るZinの計算式に従って容易にめることができ、且つ
本音響インピーダンスは従来の混合法で容易に得られる
ことができるものである。
This value can be easily determined according to the calculation formula for Zin disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 58-39908, and the present acoustic impedance can be easily obtained by a conventional mixing method.

このようにして製作した超音波トランスデユーサの特性
を、第4図に示す測定系を用いて測定した。
The characteristics of the ultrasonic transducer thus manufactured were measured using the measurement system shown in FIG.

本測定系において、パラフィン4の中に、本超音波トラ
ンスデユーサ5と反射体6を互いに対向するように配置
し、図示していない駆動回路で上記超音波トランスデユ
ーサ5を駆動し、1回目の反射波C1及び2回目の反射
波りを、図示していない受信回路、及びスペクトル解析
器で周波数分析を行った。
In this measurement system, the ultrasonic transducer 5 and the reflector 6 are arranged in paraffin 4 so as to face each other, and the ultrasonic transducer 5 is driven by a drive circuit (not shown). Frequency analysis was performed on the first reflected wave C1 and the second reflected wave using a receiving circuit and a spectrum analyzer (not shown).

上記測定結果を第5図に示す二図中の記号C2Dは第4
図における記号C,Dに対応している。
The above measurement results are shown in Figure 5. The symbol C2D in Figure 5 indicates the fourth
This corresponds to symbols C and D in the figure.

本発明の超音波トランスデユーサの上記特性と比較する
為に、市販されている3、 5MHzの超音波トランス
デユーサの特性を、第4図の測定系を用いて測定した結
果を第6図に示した。
In order to compare the above characteristics of the ultrasonic transducer of the present invention, the characteristics of a commercially available 3.5 MHz ultrasonic transducer were measured using the measurement system shown in FIG. 4. The results are shown in FIG. It was shown to.

本図の中の記号C,Dは第4図における記号C2Dに対
応している。
Symbols C and D in this figure correspond to symbol C2D in FIG.

上記第5図と、第6図の特性を比較結果から明らかな如
く、本発明を適用した超音波トランスデユーサの特性を
示す第4図においては、該超音波トランスデユーサから
再反射される超音波信号りが、3.5MH2帯において
著しく減衰している効果を見ることができる。
As is clear from the results of comparing the characteristics of FIG. 5 and FIG. 6 above, in FIG. It can be seen that the ultrasonic signal is significantly attenuated in the 3.5MH2 band.

次に、超音波トランスデユーサの超音波変換子1の背面
側に、連続変化層を使用しないで、174波長の厚さを
持つ整合層22と、ダンパ材21を持ち、放射側に17
4波長の厚さを持つ整合層32がら構成される超音波ト
ランスデユーサを、第4図で示した測定系で測定した結
果を第7図に示す。
Next, on the back side of the ultrasonic transducer 1 of the ultrasonic transducer, a matching layer 22 with a thickness of 174 wavelengths and a damper material 21 are provided without using a continuous change layer, and a damper material 21 is provided on the radiation side.
FIG. 7 shows the results of measuring an ultrasonic transducer composed of a matching layer 32 having a thickness of four wavelengths using the measurement system shown in FIG. 4.

本図の(イ)は、当該超音波トランスデユーサの構成を
示したもので、(ロ)に上記測定結果を示している。
(A) of this figure shows the configuration of the ultrasonic transducer, and (B) shows the above measurement results.

(イ)図において、整合層22,32.及びダンパ材2
1は、放射側整合7532の表面から最外層であるダン
パ材21をみた音響インピーダンスZinが、所望の周
波数帯域において、放射側の音響媒体の音響インピーダ
ンスZp (=1.23 XIO’ Kg/m2sec
(但し、n・6))に等しくなるように、それぞれの音
響インピーダンスを、 整合層22 : 9.4 X 10’ Kg/m2se
c(但し、n−6)整合層32 : 3.8 XIO’
 Kg/m2sec(但し、n=6)ダンパ材21 :
 7.5 xio’ Kg/m2sec(但し、n−6
)としている。
(A) In the figure, matching layers 22, 32 . and damper material 2
1, the acoustic impedance Zin of the damper material 21, which is the outermost layer, viewed from the surface of the radiation side matching 7532 is equal to the acoustic impedance Zp of the radiation side acoustic medium (=1.23 XIO' Kg/m2sec) in the desired frequency band.
Matching layer 22: 9.4 x 10' Kg/m2se
c (however, n-6) matching layer 32: 3.8 XIO'
Kg/m2sec (however, n=6) Damper material 21:
7.5 xio' Kg/m2sec (However, n-6
).

これらの音響インピーダンスの値は、当該超音波トラン
スデユーサの送信効率、送信される超音波信号波形を考
慮して、且つ前記特願昭58−39908で開示されて
いるZinの計算式を満足するように選んだものである
These acoustic impedance values take into consideration the transmission efficiency of the ultrasonic transducer and the transmitted ultrasonic signal waveform, and satisfy the Zin calculation formula disclosed in the aforementioned Japanese Patent Application No. 58-39908. It was chosen as such.

第5図と、第7図(ロ)とを比較することにより、本連
続変化層を採用した超音波トランスデユーサでも、特願
昭58−39908に開示されている超音波トランスデ
ユーサと同程度に、多重反射を充分に減少させることが
できることが分かる。
By comparing Fig. 5 and Fig. 7 (b), it can be seen that the ultrasonic transducer employing this continuously variable layer is the same as the ultrasonic transducer disclosed in Japanese Patent Application No. 58-39908. It can be seen that multiple reflections can be sufficiently reduced to a certain degree.

従って、本願を用いることにより、超音波トランスデユ
ーサの超音波変換子の背面側に174波長の厚さの整合
層を設ける為のコスト上昇もなく、多重反射をなくした
超音波トランスデユーサを得ることができることになる
Therefore, by using the present application, an ultrasonic transducer that eliminates multiple reflections can be created without increasing the cost of providing a matching layer with a thickness of 174 wavelengths on the back side of the ultrasonic transducer of the ultrasonic transducer. You will be able to get it.

然し、実際上は、第1図(イ)で説明した連続変化層2
の音響インピーダンスの分布は、常に一定になるとは限
らず、製造ロフト毎にある程度のバラツキを生し、るの
で、超音波変換子1に連続変化層2を設けた後、該超音
波変換子1の放射側表面から連続変化層2をみた音響イ
ンピーダンスZinを測定し、本測定データに基づき、
放射側の174波長の厚さを持つ整合層3の音響インピ
ーダンスを定める方法が有効である。
However, in reality, the continuous change layer 2 explained in FIG.
The distribution of acoustic impedance of the ultrasonic transducer 1 is not always constant and varies to some extent depending on the manufacturing loft. The acoustic impedance Zin viewed from the radiation side surface of the continuously variable layer 2 is measured, and based on this measurement data,
An effective method is to determine the acoustic impedance of the matching layer 3 having a thickness of 174 wavelengths on the radiation side.

以上から明らかな如く、本発明は、本願の発明者が有す
る多くの経験から得ることができた知見に基づいてなさ
れたものである所に、その本質がある。
As is clear from the above, the essence of the present invention lies in the fact that it was made based on the knowledge obtained from the extensive experience of the inventor of the present application.

尚、本発明は、超音波トランスデユーサの放射側整合層
が2層、3層+−’1又は放射側にも連続変化層を設け
た場合にも適用できること、及び他の周波数に対して、
或いは更にリニアアレ、フェーズドアレ、アニユラアレ
等にも適用できることは容易に類推できるところである
The present invention can also be applied to cases where the radiation-side matching layer of the ultrasonic transducer is two layers, three layers +-'1, or a continuously variable layer is provided on the radiation side, and it can also be applied to other frequencies. ,
Furthermore, it can be easily inferred that the present invention can also be applied to linear arrays, phased arrays, annual arrays, etc.

(g) 発明の効果 以上、詳細に説明したように、本発明の超音波トランス
デユーサは、音響インピーダンスが連続的に変化する層
を超音波変換子の背面側に用いることで、従来製作が困
難とされていた、背面側の174波長の厚さで音響イン
ピーダンスが均一な整合層相当の特性を容易に得ること
ができるようにしたものであるので、該174波長の厚
さの整合層を設ける為のコスト上昇もなく、超音波トラ
ンスデユーサから再反射される超音波信号を著しく減少
させる超音波トランスデユーサを容易に得ることができ
る効果がある。
(g) Effects of the Invention As explained in detail above, the ultrasonic transducer of the present invention uses a layer in which the acoustic impedance changes continuously on the back side of the ultrasonic transducer, which makes it possible to improve the ultrasonic transducer of the present invention. This made it possible to easily obtain characteristics equivalent to a matching layer with a uniform acoustic impedance with a thickness of 174 wavelengths on the back side, which had been considered difficult. There is an effect that it is possible to easily obtain an ultrasonic transducer that significantly reduces ultrasonic signals re-reflected from the ultrasonic transducer without increasing the cost of providing the ultrasonic transducer.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明を適用した超音波トランスデユーサの構
成と、背面側連続変化層の音響インピーダンス特性を示
した図。 第2図は従来方式の超音波トランスデユーサの構成を示
した図。 第3図は従来技術によって得られる連続変化層の音響イ
ンピーダンス特性を示した図。 第4図は多重反射を測定する為の測定系を示す図。 第5図は第1図で示した超音波トランスデユーサの1回
目、及び2回目の反射のスペクトラムのデータを示す図
。 第6図は一般の超音波トランスデユー号の1回目。 及び2回目の反射のスペクトラムのデータを示す第7図
は背面側に、均一な音響インピーダンスを有する174
波長の整合層を設けた超音波トランスデユーサの構成と
、当該超音波トランスデユーサにおける1回目、及び2
回目の反射のスペクトラムのデータを示す図。 である。 図面において、 1は超音波変換子。 2は背面側の連続変化層。 21はダンパ材、22は背面側整合庫。 3.3L32は放射側整合層。 4はパラフィン。 5は超音波トランスデユーサ。 6は反射体、 C,Dは反射波。 をそれぞれ示す。 茶 1 凶 1 ウm岬、iウー) −v;2 図 峯 3 口 (イン (I)) 茶 4 目 茶 乙 目
FIG. 1 is a diagram showing the configuration of an ultrasonic transducer to which the present invention is applied and the acoustic impedance characteristics of the continuously variable layer on the back side. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a conventional ultrasonic transducer. FIG. 3 is a diagram showing acoustic impedance characteristics of a continuously variable layer obtained by the conventional technique. FIG. 4 is a diagram showing a measurement system for measuring multiple reflections. FIG. 5 is a diagram showing spectrum data of the first and second reflections of the ultrasonic transducer shown in FIG. 1. Figure 6 shows the first general ultrasonic transducer. Figure 7 shows data of the spectrum of the second reflection.
The configuration of an ultrasonic transducer provided with a wavelength matching layer, and the first and second times in the ultrasonic transducer
A diagram showing data of the spectrum of the second reflection. It is. In the drawing, 1 is an ultrasonic transducer. 2 is a continuous change layer on the back side. 21 is a damper material, and 22 is a rear matching storage. 3.3L32 is a radiation side matching layer. 4 is paraffin. 5 is an ultrasonic transducer. 6 is a reflector, C and D are reflected waves. are shown respectively. Tea 1 Yuu 1 Um Misaki, i Woo) -v; 2 Tumine 3 Mouth (In (I)) Tea 4 Eye Tea Otsu Eye

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1) 圧電素子にて構成される超音波変換子を備える
と共に、該超音波変換子の放射側に配置される放射側整
合層と、該超音波変換子の背面側に配置される背面側整
合層との両者、又は何れか一方を有し、背面側最外層に
音響ダンパ材を有する超音波トランスデユーサであって
、該音響ダンパ材。 又は背面側整合層の両者、又は少なくとも一方の音響イ
ンピーダンスが連続的に変化し、該超音波トランスデユ
ーサの放射側表面から当該超音波トランスデユーサの背
面側最外層迄みた音響インピーダンスが、所望の周波数
帯域において、上記放射側表面に接触される音響媒体の
音響インピーダンスと、実質上等しくなるように構成さ
れていることを特徴とする超音波トランスデユーサ。
(1) An ultrasonic transducer made of a piezoelectric element, a radiation side matching layer disposed on the radiation side of the ultrasonic transducer, and a back side disposed on the back side of the ultrasonic transducer. 1. An ultrasonic transducer having either or both of a matching layer and an acoustic damper material on the outermost layer on the back side. Alternatively, the acoustic impedance of both or at least one of the back side matching layers changes continuously, and the acoustic impedance from the radiation side surface of the ultrasonic transducer to the outermost layer on the back side of the ultrasonic transducer changes as desired. An ultrasonic transducer characterized in that the ultrasonic transducer is configured to have an acoustic impedance substantially equal to an acoustic impedance of an acoustic medium that is brought into contact with the radiation side surface in a frequency band of .
(2)圧電素子にて構成される超音波変換子の背面側に
複数の層を形成し、該形成時の超音波変換子の放射側表
面から、上記背面側の最外層をみた音響インピーダンス
の測定値に基づき、該超音波変換子の放射側に設ける複
数の各層の音響インピーダンスを、該放射側表面から背
面側最外層迄みた音響インピーダンスが、所望の周波数
帯域において、上記放射側表面に接触される音響媒体の
音響インピーダンスと、実質上等しくなるように選定す
るようにしたことを特徴とする超音波トランスデユーサ
の製造方法。
(2) A plurality of layers are formed on the back side of an ultrasonic transducer composed of a piezoelectric element, and the acoustic impedance when viewed from the radiation side surface of the ultrasonic transducer at the time of formation is the outermost layer on the back side. Based on the measured values, the acoustic impedance of each of the plurality of layers provided on the radiation side of the ultrasonic transducer, from the radiation side surface to the outermost layer on the back side, is in contact with the radiation side surface in a desired frequency band. 1. A method of manufacturing an ultrasonic transducer, characterized in that the acoustic impedance of the acoustic medium is selected to be substantially equal to the acoustic impedance of the acoustic medium.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5421082A (en) * 1977-07-18 1979-02-16 Aloka Co Ltd Ultrasonic wave diagnosing probe

Patent Citations (1)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5421082A (en) * 1977-07-18 1979-02-16 Aloka Co Ltd Ultrasonic wave diagnosing probe

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