[發明專利]一種超聲換能器及其制備方法

有效

• 申請號: 201810265439.5
• 申請日: 2018-03-28
• 公開（公告）號: CN110314834B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發明（設計）人: 邱維寶;孫武;蘇敏;梁素姿;張志強;鄭海榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院;中國科學院大學
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;B06B3/04
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 胡彬

1.一種超聲換能器，應用于超聲治療，其特征在于：包括殼體，所述殼體內設置有壓電層，所述壓電層由至少兩個壓電陣元組成，所述壓電陣元之間的頻率不同，所述壓電陣元的頻率間隔為50kHz～1.2MHz；

所述壓電層由低頻壓電陣元及高頻壓電陣元組成，所述低頻壓電陣元與所述高頻壓電陣元之間的頻率間隔為50kHz～1.2MHz，或者所述壓電層由低頻壓電陣元、中頻壓電陣元及高頻壓電陣元組成，所述低頻壓電陣元、所述中頻壓電陣元與所述高頻壓電陣元之間的頻率間隔為50kHz～1.2MHz，所述低頻壓電陣元及所述高頻壓電陣元的頻率分別為0.5MHz～2MHz；

所述壓電陣元為平面或凹面，所述壓電陣元的排列形式為沿圓心軸對稱排列或線性陣列排列，所述壓電層的軸向橫截面為圓形、三角形或方形；

所述壓電層的前端設置有至少一層匹配層，所述匹配層前端設置有聲透鏡，所述聲透鏡用于保證不同頻率的壓電陣元共焦點；所述壓電層的后端設置有背襯層；所述壓電層的各個壓電陣元前后表面的電極分別連接電纜的正極和負極。

2.一種超聲換能器的制備方法，其特征在于，包括下述步驟：

S1：將至少兩個壓電陣元的側面粘接形成壓電層；

S2：將所述壓電陣元的前后表面分別鍍有電極，所述電極分別連接電纜的正極和負極，其中，所述壓電陣元的前表面鍍有電極形成陣元正極，所述壓電陣元的后表面鍍有電極形成陣元負極，將所述陣元正極連接電纜正極，將所述陣元負極連接電纜負極，或者使用導電材料將所述陣元負極連接金屬殼體并將所述金屬殼體連接電纜負極；

S3：將連接有電纜的壓電層固定在殼體內側，將背襯材料灌注于壓電層下表面，形成固定在殼體內側的背襯層，所述背襯材料為環氧樹脂加填料；

S4：將匹配材料灌注在壓電層上表面，形成固定在殼體內側的匹配層，所述匹配材料為環氧樹脂加填料；

S5：在匹配層前端制作一層聲透鏡，所述聲透鏡用于保證不同頻率的壓電陣元共焦點，通過聲透鏡的曲率半徑和聲速計算每個壓電陣元聲波的傳播時間，再通過調整每個壓電陣元的激勵時間將每個壓電陣元的焦點重疊在一起。