[發(fā)明專利]一種雙透鏡聚焦超聲換能器增幅結(jié)構(gòu)

在審

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• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN113996518A
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 耿曉鳴;胡春;王正東
• 申請（專利權(quán)）人: 無錫海鷹醫(yī)療科技股份有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06;B06B3/02;B06B3/04
• 代理公司: 常州唯思百得知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 32325
• 代理人: 金輝

本發(fā)明涉及一種雙透鏡聚焦超聲換能器增幅結(jié)構(gòu)，具有低聲速材料聲透鏡、高聲速材料聲透鏡、壓電陶瓷片，壓電陶瓷片連接于壓電陶瓷片，低聲速材料聲透鏡連接于高聲速材料聲透鏡，低聲速材料聲透鏡的聲軸中心設(shè)有連通高聲速材料聲透鏡的二階階梯結(jié)構(gòu)，二階階梯結(jié)構(gòu)具有一階直徑、深度、二階直徑、高度。本發(fā)明在雙透鏡聚焦超聲換能器聲軸中心位置，采用多階階梯的增幅結(jié)構(gòu)。多階階梯結(jié)構(gòu)改變高聲速材料凹球面局部振動模式，釋放其中心應(yīng)力薈集，降低中心形變過高、材料內(nèi)部損耗大等問題，與充填的低聲速材料結(jié)合有效提升聲輻射效率，延長換能器使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及超聲波技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙透鏡聚焦超聲換能器增幅結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

聚焦超聲換能器有多種實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)：凹球曲面聚焦、聲透鏡聚焦、多基元圓平面球面聚焦陣、多基元球曲面球面聚焦陣和相控陣等，其中小尺寸聚焦超聲換能器通常選擇凹球曲面聚焦、聲透鏡聚焦簡單結(jié)構(gòu)。聲透鏡聚焦超聲換能器由圓平面壓電陶瓷片與高聲速材料制作的凹球面聲透鏡膠合組成，凹球曲面聚焦超聲換能器直接采用凹球面壓電陶瓷片，輻射面前端都是凹球面，與平面耦合需要傳播介質(zhì)填充(如水、耦合劑)，給操作者帶來不便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種雙透鏡聚焦超聲換能器增幅結(jié)構(gòu)。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種雙透鏡聚焦超聲換能器增幅結(jié)構(gòu)，具有低聲速材料聲透鏡、高聲速材料聲透鏡、壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片連接于所述壓電陶瓷片，所述低聲速材料聲透鏡連接于所述高聲速材料聲透鏡，所述低聲速材料聲透鏡的聲軸中心設(shè)有連通所述高聲速材料聲透鏡的二階階梯結(jié)構(gòu)，所述二階階梯結(jié)構(gòu)具有一階直徑、深度、二階直徑、高度。

上述技術(shù)方案所述低聲速材料聲透鏡的材質(zhì)為低聲速硅橡膠；所述高聲速材料聲透鏡的材質(zhì)為金屬。

上述技術(shù)方案所述低聲速材料聲透鏡為雙凸球面聲透鏡。

上述技術(shù)方案所述低聲速材料聲透鏡為單凸球面聲透鏡。

采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明具有以下積極的效果：

本發(fā)明在雙透鏡聚焦超聲換能器聲軸中心位置，采用多階階梯的增幅結(jié)構(gòu)，輻射面可制作成凸球面狀和平面狀。多階階梯結(jié)構(gòu)改變高聲速材料凹球面局部振動模式，釋放其中心應(yīng)力薈集，降低中心形變過高、材料內(nèi)部損耗大等問題，與充填的低聲速材料結(jié)合有效提升聲輻射效率，延長換能器使用壽命。

本發(fā)明低聲速材料聲透鏡參與雙透鏡聚焦超聲換能器聲傳播的聚焦過程，低聲速材料聲衰減系數(shù)遠(yuǎn)大于水及耦合劑衰減系數(shù)，所以，透鏡雙透鏡聚焦超聲換能器聲輸出效率低于凹球面聲透鏡聚焦超聲換能器。

本發(fā)明為換能器低聲速材料聲透鏡注入成形模提供排氣通道。

附圖說明

為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，其中

圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的實(shí)施例3結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：低聲速材料聲透鏡1、高聲速材料聲透鏡2、壓電陶瓷片3、二階階梯結(jié)構(gòu)4、一階直徑RB、深度TB、二階直徑RA、高度TA。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發(fā)明實(shí)施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設(shè)計(jì)。

(實(shí)施例1)