Desenvolvimento de tecnologia de transdutor de cerâmica piezoelétrica ultra-som

A tecnologia de imagem de ultrassonografia 1.Médica é as quatro tecnologias de imagem médica da moderna tecnologia de imagens médicas, e tem sido amplamente utilizada na cardiologia, obstetrícia, oftalmologia, fígado, rim, vesícula biliar e sistema vascular. Comparado com outras tecnologias de imagem, a tecnologia de imagem de ultrassonografia tem as vantagens únicas do bom desempenho em tempo real, sem dano e baixo custo,disco cerâmico com fio ultrasônicoé amplamente utilizado na prática clínica prática. A tecnologia de imagem de ultrassom é uma técnica para o processamento de imagens usando ondas ultra-sônicas emitidas de transdutores ultra-sônicos para entrar no tecido humano e refletir ecos em diferentes limites do corpo humano. O transdutor ultrassônico é um transmissor ultrassônico e um receptor de eco. É o componente acústico mais crítico nos sistemas de imagem médica de ultrassonografia e é uma garantia para obter imagens de alta qualidade. O nascimento de várias novas funções e métodos de imagem também é inseparável da inovação da tecnologia do transdutor. Este artigo discute o desenvolvimento e perspectivas de tecnologia de transdutores de imagem de ultrassonografia.

2. Transdutor composto piezoelétrico

Atualmente,Cerâmica piezoelétricasão os materiais mais usados ​​em transdutores de imagem ultra-sônica, que têm alta eficiência de conversão eletromecânica. Fácil de ser combinado com circuitos, desempenho estável, processamento fácil e baixo custo, é amplamente utilizado. Ao mesmo tempo, materiais cerâmicos elétricos também têm grande impedância acústica, que não é fácil combinar com a impedância acústica do tecido macio e da água humana; Qualidade mecânica, alto fator, largura de banda estreita, alta fragilidade, baixa resistência à tração, é difícil moldar componentes de área grande e conversão ultra-fina de alta frequência.O dispositivo não é fácil de processar e outros defeitos. Na década de 1970, a American R.Enwnham e o Le.cross e outros começaram a tratar os ovos. No estudo de materiais compostos, materiais compostos baseiam-se em uma determinada conexão entre cerâmica piezoelétrica e materiais de polímeros. A relação de volume e a distribuição geométrica espacial de o espaço é combinado. Os compósitos piezoelétricos mais estudados são compostos piezoelétricos de 1-3, que têm alta sensibilidade, baixa impedância acústica, baixo fator de qualidade mecânica e fácil processamento. Os transdutores ultra-sônicos compósitos podem alcançar a imagem multi-frequência, a imagem harmônica e outras imagens não lineares, e seu desempenho é significativamente melhor do que o demateriais cerâmicos piezoelétricos. Atualmente, algumas conversões de banda larga feitas de materiais compósitos piezoelétricos foram usadas. O dispositivo de energia é aplicado a imagens clínicas de várias frequências e imagens harmônicas. No entanto, devido à influência do uso de materiais de polímero no transdutor composto, a área efetiva do piezo cerâmico, a impedância acústica e o complicado processo de fabricação, o transdutor multi-array unidimensional ainda é fabricado para usar cerâmica piezoelétrica.

Transdutor de cristal único 3.piezoelétrico

A Nomura do Japão começou a pesquisar sobre materiais de cristais piezoelétricos. Em meados da década de 1990, os materiais de cristal piezoelétricos atraíram a ampla atenção dos pesquisadores devido às suas excelentes propriedades piezoelétricas. Atualmente, os transdutores de cristal piezoelétricos são seguidos por transdutores compostos. Seu coeficiente piezoelétrico e coeficiente de acoplamento eletromecânico são muito maiores do que os materiais cerâmicos piezoelétricos PZT comumente usados. A matriz do transdutor projetada com material de cristal piezoelétrico tem uma maior sensibilidade e largura de bandatransdutores cerâmicos piezoelétricos.. Em 1999, a Toshiba Corporation of Japan desenvolveu um transdutor ultra-sônico de 3.5MHz Pzntgl / 9, que alcançou alta resolução e forte poder de penetrante e foi usado na prática clínica. Em 2003, a Universidade do Sul da Califórnia nos Estados Unidos desenvolveu um transdutor de cristal único de alta frequência de elemento único de alta frequência feito de material sulfonato (linbo3), que obteve uma boa profundidade de penetração e relação sinal-ruído de imagem. No entanto, uma vez que o processo de crescimento de cristal único é muito mais complicado do que o processo de preparação de cerâmica, os filmes monocristalinos piezoelétricos em comparáveis ​​para cerâmica piezoelétrico não podem ser produzidos no momento, e apenas um pequeno número de transdutores de cristal único piezoelétricos são usados ​​nas aplicações clínicas.

4. transdutor de banda larga.

As marcas precoces na sonda de ultra-som, tais como 2.5, 3,5, 5, 7, 10MHz e outras freqüências de operação geralmente se referem à frequência cardíaca, que tem uma largura de banda de cerca de 1 MHz, pode ser chamada de transdutor de banda estreita de freqüência única e ainda é grande. que tem uma grande perda de sinal de alta frequência para o eco do tecido profundo, afetando a nitidez e a sensibilidade do diploma de imagem de ultrassom em meados da década de 1980, com base na atenuação de ultrassonografia em tecidos biológicos e seus mapas de ultra-som. A influência da imagem O desenvolvimento de um transdutor de banda larga, tal como a frequência central da largura de banda eficaz de 3.5MHz pode atingir cerca de 3MHz transdutor, que usa alta frequênciasensor de batida piezoelétrica.Para melhorar a resolução ao detectar o tecido superficial, e a baixa frequência forma um sinal de eco com menos atenuação, resultando em uma exibição de imagem mais acentuada da estrutura de tecido profundo. Na década de 1990, foram utilizados transdutores de banda larga de frequência variável e transdutores ultra-largura. DIAGNÓSTICOS.Se o mesmo transdutor pode ser convertido para gerar ondas ultra-sônicas com frequência central de 2,5, 3.5 e 6 MHz, a largura de banda da banda pode atingir mais de 5MHz. Transdutores ultra-largandos foram capazes de gerar ultra-som de 1,8 a 12 MHz. A atual tecnologia de imagem harmônica amplamente usada na cama também é desenvolvida com base em transdutores de banda larga. Como a tecnologia. Como o transdutor de banda larga é capaz de receber vários harmônicos gerados por ondas sonoras no tecido, seu pacote contém uma grande quantidade de informações do corpo humano, que pode melhorar a resolução axial da imagem e podem melhorar o espírito do sistema de imagem de ultrassonografia.