[發明專利]超聲換能器超聲阻抗匹配層及其制作方法、超聲換能器

無效

• 申請號: 201010104535.5
• 申請日: 2010-02-01
• 公開（公告）號: CN102143423A
• 公開（公告）日: 2011-08-03
• 發明（設計）人: 印向濤;費興波
• 申請（專利權）人: 北京匯福康醫療技術有限公司
• 主分類號: H04R17/00
• 分類號: H04R17/00;H04R31/00
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 許靜

技術領域

本發明主要涉及超聲應用領域，特別是指一種超聲換能器超聲阻抗匹配層及其制作方法、超聲換能器。

背景技術

超聲換能器是一種能把電信號轉換成超聲波，并且又能把從人體或其它被檢測對象中接收到的超聲波反向信號轉換成電信號的器件，它被廣泛應用于醫用超聲診斷領域和超聲無損檢測領域。通常超聲換能器的結構包括壓電陶瓷片、背襯、聲透鏡和帶接插件的電路板。

在醫用超聲應用中，用于超聲換能器的壓電陶瓷材料的聲阻抗值一般大于30×10⁶kg/(m²s)，而人體組織等被測對象的聲阻抗值一般小于1.6×10⁶kg/(m²s)，因此超聲波在這兩種不同媒質界面上會產生反射，從而導致能量的損失。

發明內容

本發明提出一種超聲換能器超聲阻抗匹配層及其制作方法、超聲換能器，通過所述超聲阻抗匹配層可以有效地消減超聲換能器的能量損耗，提高能量傳播效率。

本發明的技術方案是這樣實現的：

一種超聲換能器超聲阻抗匹配層的制作方法，包括：

按照預定比例調配聚合物和金屬氧化物顆粒，進行均勻混合后形成粘稠狀的半液態膠質；

在所述粘稠狀的半液態膠質中加入聚合觸媒，產生聚合固化反應后形成相應厚度的超聲阻抗匹配層。

優選的，形成相應厚度的超聲阻抗匹配層后還包括：

將一層或多層所述超聲阻抗匹配層設置于超聲換能器的壓電陶瓷片的前向聲輻射面。

優選的，將一層或多層所述超聲阻抗匹配層貼敷于超聲換能器的壓電陶瓷片的前向聲輻射面前還包括：

在所述超聲阻抗匹配層的表面上設置不同的溝槽。

優選的，所述聚合物為環氧樹脂。

優選的，所述金屬氧化物顆粒為氧化鋁。

優選的，所述超聲阻抗匹配層的厚度為所述超聲阻抗匹配層內超聲波波長的四分之一。

優選的，所述超聲阻抗匹配層的厚度為100-1000微米級。

一種超聲換能器超聲阻抗匹配層，所述超聲阻抗匹配層是根據前述制作方法制作而成的超聲阻抗匹配層。

一種超聲換能器，包括背襯、壓電陶瓷片，還包括設置于所述壓電陶瓷片的前向聲輻射面的一層或多層超聲阻抗匹配層。

本發明所述超聲阻抗匹配層可以提升超聲換能器的能量轉換效率，使壓電陶瓷片內的產熱速率降低，降低超聲換能器的散熱處理要求，能更好地保證超聲換能器的穩定使用及使用壽命，增強使用安全性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為現有技術中未設置超聲阻抗匹配層的壓電陶瓷片示意圖；

圖2為本發明中在壓電陶瓷片的前向聲輻射面設置超聲阻抗匹配層后的示意圖；

圖3為本發明一種超聲換能器超聲阻抗匹配層的制作方法優選實施例的流程示意圖。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

參照圖3，示出了本發明一種超聲換能器超聲阻抗匹配層的制作方法優選實施例的流程示意圖，包括步驟：

步驟S310、按照預定比例調配聚合物和金屬氧化物顆粒，進行均勻混合后形成粘稠狀的半液態膠質。

所述預定比例為重量比，可以根據實際需求的不同進行確定，在本發明的優選實施例中，所述金屬氧化物顆粒的重量比最優選擇少于30％，當然，選擇其它的重量比也是能實現本發明的，只要不影響固化即可。

在本發明的一個實施例中，所述聚合物為環氧樹脂，所述金屬氧化物顆粒為氧化鋁。需要說明的是，聚合物采用環氧樹脂，金屬氧化物顆粒采用氧化鋁只是本發明的一個優選實施例，在其它實施例中還可以采用其它的聚合物如聚丙烯酸酯等和其它的金屬氧化物顆粒如氧化鐵等。

步驟S320、在所述粘稠狀的半液態膠質中加入聚合觸媒，產生聚合固化反應后形成相應厚度的超聲阻抗匹配層。

所述聚合觸媒是聚合物的一部分，不同的材料成分不同，可以根據實際需求確定，本發明對此不進行限定。