JPS62208800A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
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- JPS62208800A JPS62208800A JP5036786A JP5036786A JPS62208800A JP S62208800 A JPS62208800 A JP S62208800A JP 5036786 A JP5036786 A JP 5036786A JP 5036786 A JP5036786 A JP 5036786A JP S62208800 A JPS62208800 A JP S62208800A
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- Japan
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- plate
- single crystal
- lithium borate
- ultrasonic probe
- ultrasonic
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- Pending
Links
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Landscapes
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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、超音波探触子用圧電材料としてジルコン・チタン
酸鉛（ＰＺＴ）系、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯａ）系など
の圧電セラミックスが多く使用されている。
酸鉛（ＰＺＴ）系、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯａ）系など
の圧電セラミックスが多く使用されている。
しかし、これら圧電セラミックスは電気音響変換効率の
目安となる電気機械結合係数が大きいという反面、音響
インピーダンスが生体に比較して著しく大きいという欠
点がある。生体の音響インピーダンスが１．５ Ｘ １
０層ｋｇ／ＭＳであるのに対し。
目安となる電気機械結合係数が大きいという反面、音響
インピーダンスが生体に比較して著しく大きいという欠
点がある。生体の音響インピーダンスが１．５ Ｘ １
０層ｋｇ／ＭＳであるのに対し。
圧電セラミックスでは３０ Ｘ １０層ｋｇ／ ｒｒｒ
ｓ である。このため、圧電セラミックスを用いた
医用の超音波探触子では、生体との整合をとるための音
ｔａ整合層に工夫を要する。すなわち、通常は音響整合
層を２層設けており、第１層目には樹脂の中に無機物の
パウダーを混ぜ音響インピーダンスを調整したものを用
゛いる場合が多い、このような多層の整合層を形成する
ことは必ずしも容易でなく、特に高周波になり必要な整
合層の厚さく通常は用いる音波の波長の１／４）が薄く
なると形成が困難になる。
ｓ である。このため、圧電セラミックスを用いた
医用の超音波探触子では、生体との整合をとるための音
ｔａ整合層に工夫を要する。すなわち、通常は音響整合
層を２層設けており、第１層目には樹脂の中に無機物の
パウダーを混ぜ音響インピーダンスを調整したものを用
゛いる場合が多い、このような多層の整合層を形成する
ことは必ずしも容易でなく、特に高周波になり必要な整
合層の厚さく通常は用いる音波の波長の１／４）が薄く
なると形成が困難になる。
そこで１本発明の目的は音ｇ整合技術が容易で高周波化
に際しても製造技術上はとんど問題のない超音波探触子
を提供することにある。
に際しても製造技術上はとんど問題のない超音波探触子
を提供することにある。
本発明の超音波探触子は、圧電材料として硼酸リチウム
Ｌｉｚｔ３ａＣ）ｙ単結晶を用いることを特徴としてい
る。硼酸リチウムは、弾性表面波素子用材料として開発
された圧電結晶で、比較的大きな表面波の電気機械結合
係数をもちかつ遅延時間温度係数が零になる伝播方向が
存在することで注目されている（参照：プロシーディン
グ１９８１アイ・イー・イー・イー クル１−ラソニツ
クス シンポジウム（Ｐｒｏｃ、 １９８１１ＥＥＥ
ＵｌｔｒａｓｏｎｊｃｇＳｙ＋ｏｐｏｓｉｕ＋ｖ） 、
ｐ ３３７ （１り８１） ）。またこの文献には、
硼酸リチウム単結晶のＺ軸（Ｃ軸）方向の縦振動の電気
機械結合係数ｋｌＩδが０．４５ と大きいことが報告
されているが、この単結晶のＣ板（結晶格子のＺ軸が板
面に垂直な板）を医用の超音波探触子に用いるという着
想は知られていなかった。
Ｌｉｚｔ３ａＣ）ｙ単結晶を用いることを特徴としてい
る。硼酸リチウムは、弾性表面波素子用材料として開発
された圧電結晶で、比較的大きな表面波の電気機械結合
係数をもちかつ遅延時間温度係数が零になる伝播方向が
存在することで注目されている（参照：プロシーディン
グ１９８１アイ・イー・イー・イー クル１−ラソニツ
クス シンポジウム（Ｐｒｏｃ、 １９８１１ＥＥＥ
ＵｌｔｒａｓｏｎｊｃｇＳｙ＋ｏｐｏｓｉｕ＋ｖ） 、
ｐ ３３７ （１り８１） ）。またこの文献には、
硼酸リチウム単結晶のＺ軸（Ｃ軸）方向の縦振動の電気
機械結合係数ｋｌＩδが０．４５ と大きいことが報告
されているが、この単結晶のＣ板（結晶格子のＺ軸が板
面に垂直な板）を医用の超音波探触子に用いるという着
想は知られていなかった。
本発明者らの実験によれば、ＬｉｚＢ４０７単結晶のＣ
板の厚み振動モードに関する音響インピーダンスが１１
Ｘ １０６ｋｇ／ ｒｄ ｓ と無機材料としては
非常に小さいため、音響整合層としてエポキシ系樹脂な
どを１層設けるだけで超音波診断用として充分短い超音
波パルスが発生する探触子が得られることが判った。さ
らにＬｉ２．Ｂａ０ｚ単結晶のＣ板においては、横方向
振動がほとんど発生せずピストン運動に近い厚み振動が
励振され優れたビーム特性の超音波探触子が得られるこ
とも明らかとなった。
板の厚み振動モードに関する音響インピーダンスが１１
Ｘ １０６ｋｇ／ ｒｄ ｓ と無機材料としては
非常に小さいため、音響整合層としてエポキシ系樹脂な
どを１層設けるだけで超音波診断用として充分短い超音
波パルスが発生する探触子が得られることが判った。さ
らにＬｉ２．Ｂａ０ｚ単結晶のＣ板においては、横方向
振動がほとんど発生せずピストン運動に近い厚み振動が
励振され優れたビーム特性の超音波探触子が得られるこ
とも明らかとなった。
以下本発明を実施例を参照しながら詳しく説明する。
チョクラルスキー法で育成した硼酸リチウム単結晶から
、１０ｗａφ（厚さ１ｍｎ＋）のＣ板を切り出した。こ
れを研磨し０．５ ｍの厚みの板とした後。
、１０ｗａφ（厚さ１ｍｎ＋）のＣ板を切り出した。こ
れを研磨し０．５ ｍの厚みの板とした後。
両面に銀電極を焼付けた。さらに第１図に示したように
、電極１２が設けられた硼酸リチウム単結晶板１１の片
面に音ｆｉｔ整合層としてエポキシ系の樹脂１３を一層
塗布、固化した。このとき、リード線１４の接続のため
に銀電極面が一部露出するようにした。リード線接続後
、第２図に示す構成で水中での超音波パルス送受波実験
を行なった。
、電極１２が設けられた硼酸リチウム単結晶板１１の片
面に音ｆｉｔ整合層としてエポキシ系の樹脂１３を一層
塗布、固化した。このとき、リード線１４の接続のため
に銀電極面が一部露出するようにした。リード線接続後
、第２図に示す構成で水中での超音波パルス送受波実験
を行なった。
図中、２１は超音波探触子、２２は反射板、２３はリー
ド線、２４は水そうである。その結果、送受波感度は従
来の圧電セラミックスを用いたものと比較して遼色なく
、また距離分解能の目安となるパルス幅は一２０ｄＢ幅
で約４λ（λは超音波の波長）であった。これは、音響
整合層を２層設けた従来探触子と同等である。なお、こ
こで作成した超音波探触子の周波数は約５ Ｍ Ｈｚで
あった。
ド線、２４は水そうである。その結果、送受波感度は従
来の圧電セラミックスを用いたものと比較して遼色なく
、また距離分解能の目安となるパルス幅は一２０ｄＢ幅
で約４λ（λは超音波の波長）であった。これは、音響
整合層を２層設けた従来探触子と同等である。なお、こ
こで作成した超音波探触子の周波数は約５ Ｍ Ｈｚで
あった。
さらにここで試作した超音波探触子に背面負荷材を付加
することにより、感度はやや低下するが−２０ｄＢパル
ス幅は約３λとなり距離分解能が向上した。
することにより、感度はやや低下するが−２０ｄＢパル
ス幅は約３λとなり距離分解能が向上した。
以上説明したように、本発明によれば、硼酸リチウムＬ
ｉｚＢａ○７単結晶のＣ板を電気音響変換部に用い、樹
脂からなる音ｇ整合層を一層設けることにより、高性能
の超音波探触子が得られる。
ｉｚＢａ○７単結晶のＣ板を電気音響変換部に用い、樹
脂からなる音ｇ整合層を一層設けることにより、高性能
の超音波探触子が得られる。
従来の超音波探触子と異なり横進が簡単なため、プロセ
スも容易で高周波探触子への展開が可能である。本発明
の実施例では単一の振動子からなる超音波探触子の例を
示したが、複数個の圧電振動子を配列した超音波探触子
も同様に構成できることは明らかである。
スも容易で高周波探触子への展開が可能である。本発明
の実施例では単一の振動子からなる超音波探触子の例を
示したが、複数個の圧電振動子を配列した超音波探触子
も同様に構成できることは明らかである。
第１図は本発明の超音波探触子を示す図、第２図は超音
波探触子の特性評価方法を示す図である。
波探触子の特性評価方法を示す図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、硼酸リチウム単結晶における結晶格子のＺ軸が板面
に垂直な板を電気音響変換部とし、これに樹脂からなる
音響整合層を設けたことを特徴とする超音波探触子。 ２、特許請求の範囲第１項記載の超音波探触子に背面負
荷材を付加したことを特徴とする超音波探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5036786A JPS62208800A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5036786A JPS62208800A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62208800A true JPS62208800A (ja) | 1987-09-14 |
Family
ID=12856917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5036786A Pending JPS62208800A (ja) | 1986-03-10 | 1986-03-10 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62208800A (ja) |
-
1986
- 1986-03-10 JP JP5036786A patent/JPS62208800A/ja active Pending
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