[發(fā)明專利]用于微加工的超聲換能器的聲學(xué)鏡片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410097886.6
• 申請(qǐng)日: 2014-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104226577B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李偉;保羅·鄧漢姆;查勇·奧;N·克里斯·柴格里斯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 富士膠片索諾聲公司
• 主分類號(hào): B06B1/06
• 分類號(hào): B06B1/06
• 代理公司: 北京商專永信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11400
• 代理人: 鄔玥,葛強(qiáng)

1.一種超聲換能器堆棧，包括：

換能器層，具有頂表面，其中所述換能器層包括微加工的超聲換能器；

鏡片層，具有覆蓋在所述換能器層的所述頂表面上的底表面，其中所述鏡片層包括聚甲基戊烯或者熱固性交聯(lián)苯乙烯共聚物鏡片材料；以及

中間層，具有頂表面和底表面，其中，所述中間層的所述頂表面位于所述鏡片層的所述底表面之下，其中，所述中間層的所述底表面覆蓋在所述換能器層的所述頂表面之上，并且其中所述中間層包括具有硬度低于所述鏡片層和所述超聲換能器的所述頂表面的硬度的材料。

2.如權(quán)利要求1所述的換能器堆棧，其中所述中間層包括具有小于100MPa的楊氏模量的材料。

3.如權(quán)利要求1所述的換能器堆棧，其中所述中間層具有第一厚度，以及所述鏡片層具有第二厚度，以及其中所述第一厚度小于所述第二厚度。

4.如權(quán)利要求1所述的換能器堆棧，其中所述中間層所具有的厚度小于由所述微加工的超聲換能器產(chǎn)生的超聲波信號(hào)的中心頻率的1/4波長(zhǎng)。

5.如權(quán)利要求1所述的換能器堆棧，其中所述微加工的超聲換能器被配置為產(chǎn)生中心頻率為15MHz或高于15MHz的超聲波。

6.如權(quán)利要求1所述的換能器堆棧，其中所述鏡片層的所述底表面包括多個(gè)脊部和在所述多個(gè)脊部之間的多個(gè)凹槽。

7.如權(quán)利要求1所述的換能器堆棧，其中所述中間層包括加載了第一多個(gè)微米級(jí)的顆粒和第二多個(gè)納米級(jí)的顆粒的基質(zhì)材料。

8.如權(quán)利要求7所述的換能器堆棧，其中所述第一多個(gè)微米級(jí)的顆粒，是基于所述中間層的要求的聲阻抗所選出。

9.如權(quán)利要求1所述的換能器堆棧，還包括位于所述中間層和所述鏡片層之間的匹配層。

10.如權(quán)利要求9所述的換能器堆棧，所述匹配層被配置為提供在所述中間層的聲阻抗和所述鏡片層的聲阻抗之間的聲阻抗梯度。

11.如權(quán)利要求1所述的換能器堆棧，其中所述鏡片層可移除地附接至所述中間層。

12.一種用于外部使用的超聲換能器堆棧，所述超聲換能器堆棧包括：

鏡片層，具有頂表面，被配置為放置于倚靠主體的外皮，其中所述鏡片層包括具有第一聲阻抗和第一柔性的聚甲基戊烯或者熱固性交聯(lián)苯乙烯共聚物鏡片材料；以及

微加工的超聲換能器，包括具有第二柔性的頂部；以及

位于所述鏡片層和所述微加工的超聲換能器的所述頂表面之間的中間層，其中所述中間層具有與所述鏡片層的所述第一聲阻抗不同的聲學(xué)阻抗，以及其中所述中間層包括具有硬度低于所述微加工的超聲換能器硬度和所述鏡片層硬度的材料。

13.如權(quán)利要求12所述的換能器堆棧，其中所述中間層包括PDMS類型硅膠。

14.如權(quán)利要求12所述的換能器堆棧，其中所述微加工的超聲換能器的所述頂部包括抗腐蝕材料。

15.如權(quán)利要求12所述的換能器堆棧，其中所述鏡片層可移除地附接至所述中間層。

16.如權(quán)利要求12所述的換能器堆棧，其中所述鏡片層還包括具有多個(gè)脊部的底表面，以其中相鄰的脊部由凹槽分隔。

17.如權(quán)利要求12所述的換能器堆棧，其中所述中間層包括具有第一多個(gè)微米級(jí)的顆粒和第二多個(gè)納米級(jí)的顆粒的材料。

18.如權(quán)利要求12所述的換能器堆棧，其中所述中間層包括流體。

19.如權(quán)利要求12所述的換能器堆棧，其中所述微加工的超聲換能器是電容性微加工的超聲換能器(CMUT)。

20.如權(quán)利要求12所述的換能器堆棧，其中所述微加工的超聲換能器是壓電微加工的超聲換能器(PMUT)。