JPS6251400A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPS6251400A JPS6251400A JP60189662A JP18966285A JPS6251400A JP S6251400 A JPS6251400 A JP S6251400A JP 60189662 A JP60189662 A JP 60189662A JP 18966285 A JP18966285 A JP 18966285A JP S6251400 A JPS6251400 A JP S6251400A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric
- matching layer
- acoustic matching
- sound velocity
- thickness
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (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。
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・超音波探傷装置などの超音
波撮像装置におけるセンサ部として好適な超音波探触子
に関する。
波撮像装置におけるセンサ部として好適な超音波探触子
に関する。
一体型板状圧電体を用いる配列型超音波探触子（モノリ
シック・アレイ探触子）は特開昭５９−２０７１３７号
公報記載のように、高性能と低い生産コストを両立可能
な１本来すぐれた特徴を持つ探触子である。しかし、こ
の型の探触子ではアレイを構成する振動子素子が機械的
に切断されていないため、板状圧電体を横方向に伝搬す
る部分波が生じ、これが撮像性能を低下させる場合があ
り、通常何らかの対策が必要となる。
シック・アレイ探触子）は特開昭５９−２０７１３７号
公報記載のように、高性能と低い生産コストを両立可能
な１本来すぐれた特徴を持つ探触子である。しかし、こ
の型の探触子ではアレイを構成する振動子素子が機械的
に切断されていないため、板状圧電体を横方向に伝搬す
る部分波が生じ、これが撮像性能を低下させる場合があ
り、通常何らかの対策が必要となる。
本発明の目的は、モノリシック・アレイ型探触子固有の
上記の問題点を解決し、高い撮像性能を低コストで実現
することのできる超音波探触子を提供することにある。
上記の問題点を解決し、高い撮像性能を低コストで実現
することのできる超音波探触子を提供することにある。
かかる目的を実現するため、本発明においては、一体型
板状圧電体を電気・音響変換材料として用いるモノリシ
ック・アレイ型超音波探触子を構成する音響整合層とし
て、縦波音速が該圧電体と実質上等しい材料を用いるこ
とを提案する。
板状圧電体を電気・音響変換材料として用いるモノリシ
ック・アレイ型超音波探触子を構成する音響整合層とし
て、縦波音速が該圧電体と実質上等しい材料を用いるこ
とを提案する。
モノリシック・アレイ型探触子の概略図を第１図に、そ
の断面図を第２図に示す。第２図中には。
の断面図を第２図に示す。第２図中には。
板状圧電体中に生ずる部分波を矢印により示したが、こ
れからも明らかなように、板状圧電体の共振周波数ｆ、
は部分波の伝搬方向と板の法線とのなす角θによって異
なり、 ｆ、＝−ｃｏｓθ ・・・（１）Ｔ となる。ここで、Ｃは圧電体中の縦波の音速、Ｔは板厚
である。従って、角θにより音響整合条件は異なり、一
般には、ある整合層厚さを選ぶと、ある角θのみについ
てしか音響整合をとることができない。
れからも明らかなように、板状圧電体の共振周波数ｆ、
は部分波の伝搬方向と板の法線とのなす角θによって異
なり、 ｆ、＝−ｃｏｓθ ・・・（１）Ｔ となる。ここで、Ｃは圧電体中の縦波の音速、Ｔは板厚
である。従って、角θにより音響整合条件は異なり、一
般には、ある整合層厚さを選ぶと、ある角θのみについ
てしか音響整合をとることができない。
そこで、本発明の提案により縦波音速が実質上等しい音
響整合層を用いると、上記の部分波の伝搬方向と板の法
線とのなす角は音響整合層中においても実質上θに等し
くなり、整合層厚さをＴ／２程度に選ぶと、θがいかな
る値の部分波に関しても音響整合をとることができる。
響整合層を用いると、上記の部分波の伝搬方向と板の法
線とのなす角は音響整合層中においても実質上θに等し
くなり、整合層厚さをＴ／２程度に選ぶと、θがいかな
る値の部分波に関しても音響整合をとることができる。
これにより、目的とする高い撮像性能が実現可能となる
。
。
以下、本発明の実施例を参照し、さらに詳しく本発明を
説明する。
説明する。
本発明の一実施例として、第１図の構造をもち電気・音
響変換材料としてＰＺＴ系セラミクス・チタン酸鉛系セ
ラミクスなどの圧電セラミクスを用い、音響整合層材料
としてメチロール・メラミン系樹脂を用いたモノリシッ
ク・アレイ型探触子をあげる。メチロール・メラミン系
樹脂は、縦波音速が３３００ ｍ ／ ｓｅｃと圧電セ
ラミクスと実質上等しく、また、５ Ｘ １０ ”ｋｇ
／ ｍ” ・ｓａｃ程度の大きさの縦波音響インピーダ
ンスを有するので、大体・水などの音響媒質と圧電セラ
ミクスとの間の音響整合層材料として、本発明を実施す
る際に好適な材料のひとつである。
響変換材料としてＰＺＴ系セラミクス・チタン酸鉛系セ
ラミクスなどの圧電セラミクスを用い、音響整合層材料
としてメチロール・メラミン系樹脂を用いたモノリシッ
ク・アレイ型探触子をあげる。メチロール・メラミン系
樹脂は、縦波音速が３３００ ｍ ／ ｓｅｃと圧電セ
ラミクスと実質上等しく、また、５ Ｘ １０ ”ｋｇ
／ ｍ” ・ｓａｃ程度の大きさの縦波音響インピーダ
ンスを有するので、大体・水などの音響媒質と圧電セラ
ミクスとの間の音響整合層材料として、本発明を実施す
る際に好適な材料のひとつである。
上記の実施例においては、板状圧電体１の前面にその厚
みの１／２程度の厚さの音響整合層２を設けたが、さら
に、板状圧電体１の背面と背面制動材３との間に同程度
の音速を持ち圧電体の厚みの１／４程度の厚さを有する
音響整合層４を設けた本発明の一実施例の断面図を第３
図に示す、板状圧電体中には、圧電体の前面・背面の面
境界を歪みの節とし、その中点を歪みの腹とするモード
（実線により模式的に図示した。）のほかに、その中点
をも歪みの節とするモード（点線により模式的に図示し
た。）が生ずることがあり、これが撮像性能劣化の原因
となる場合がある。そこで、本実施例の構成をとれば、
後者のモードの音波エネルギーを背面制動材の方へ効率
的に導くことができ、結果として、撮像性能の劣化を防
止することができる。
みの１／２程度の厚さの音響整合層２を設けたが、さら
に、板状圧電体１の背面と背面制動材３との間に同程度
の音速を持ち圧電体の厚みの１／４程度の厚さを有する
音響整合層４を設けた本発明の一実施例の断面図を第３
図に示す、板状圧電体中には、圧電体の前面・背面の面
境界を歪みの節とし、その中点を歪みの腹とするモード
（実線により模式的に図示した。）のほかに、その中点
をも歪みの節とするモード（点線により模式的に図示し
た。）が生ずることがあり、これが撮像性能劣化の原因
となる場合がある。そこで、本実施例の構成をとれば、
後者のモードの音波エネルギーを背面制動材の方へ効率
的に導くことができ、結果として、撮像性能の劣化を防
止することができる。
（発明の効果〕
以上説明した様に１本発明によれば、高い撮像性能と低
い生産コストを両立する両立するモノリシック・アレイ
型超音波探触子を実現することができ１本発明の効果な
らびに意識はきわめて大きい。
い生産コストを両立する両立するモノリシック・アレイ
型超音波探触子を実現することができ１本発明の効果な
らびに意識はきわめて大きい。
なお、以上の説明は、板状圧電体の音響インピーダンス
が、音響媒質ならびに背面制動材の両方より大きい場合
を例に述べたが、本発明の適用範囲は、これに限定され
るものでなく、板状圧電体の音響インピーダンスが両者
の間にある場合にも及ぶものである。
が、音響媒質ならびに背面制動材の両方より大きい場合
を例に述べたが、本発明の適用範囲は、これに限定され
るものでなく、板状圧電体の音響インピーダンスが両者
の間にある場合にも及ぶものである。
第１図は本発明の一実施例たるモノリシック・アレイ型
探触子の構造を示す斜視図、第２図はその断面図、第３
図は本発明の他の実施例になる探触子の断面図である。 １・・・一体型板状圧電体アレイ、２・・・１と音響媒
質との間の前面音９１１！ｉ合層、３・・・背面制動材
、４・・・１と４との間の背面音響整合層。 〆
探触子の構造を示す斜視図、第２図はその断面図、第３
図は本発明の他の実施例になる探触子の断面図である。 １・・・一体型板状圧電体アレイ、２・・・１と音響媒
質との間の前面音９１１！ｉ合層、３・・・背面制動材
、４・・・１と４との間の背面音響整合層。 〆
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一体型板状圧電体を電気・音響変換に用いる超音波
探触子において、縦波音速が該圧電体と実質的に等しい
材料より成る音響整合層を有する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おいて
、板状圧電体の前面に音響整合層を有すると同時に、板
状圧電体の背面と背面制動材との間に、該音響整合層と
同程度の音速を持ち、かつ、その厚さの５０％以下の実
質的厚さを持つ音響整合層を有することを特徴とする超
音波探触子。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60189662A JP2581665B2 (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 超音波探触子 |
| DE19863611669 DE3611669A1 (de) | 1985-04-10 | 1986-04-07 | Ultraschallwandler |
| US06/849,833 US4680499A (en) | 1985-04-10 | 1986-04-09 | Piezoelectric ultrasonic transducer with acoustic matching plate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60189662A JP2581665B2 (ja) | 1985-08-30 | 1985-08-30 | 超音波探触子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6251400A true JPS6251400A (ja) | 1987-03-06 |
| JP2581665B2 JP2581665B2 (ja) | 1997-02-12 |
Family
ID=16245072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60189662A Expired - Lifetime JP2581665B2 (ja) | 1985-04-10 | 1985-08-30 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2581665B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140252917A1 (en) * | 2011-11-28 | 2014-09-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated piezoelectric element and multi-feed detection sensor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56143149A (en) * | 1980-04-08 | 1981-11-07 | Hitachi Medical Corp | Probe of ultrasonic diagnosis apparatus |
-
1985
- 1985-08-30 JP JP60189662A patent/JP2581665B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56143149A (en) * | 1980-04-08 | 1981-11-07 | Hitachi Medical Corp | Probe of ultrasonic diagnosis apparatus |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20140252917A1 (en) * | 2011-11-28 | 2014-09-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated piezoelectric element and multi-feed detection sensor |
| US9287490B2 (en) * | 2011-11-28 | 2016-03-15 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Laminated piezoelectric element and multi-feed detection sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2581665B2 (ja) | 1997-02-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |