一种超声换能器探头及超声成像仪制造技术

本发明专利技术公开了一种超声换能器探头，超声换能器探头包括多个层叠设置的超声换能器探头单元；所述超声换能器探头单元包括压电材料块、第一电极及第二电极；所述第一电极与所述第二电极设置在所述压电材料块表面并在二者间存在绝缘的隔离区域；相邻的所述超声换能器探头单元的相同电极存在电连接；相邻的所述超声换能器探头单元的互相接触的表面上的隔离区域部分重合或完全重合，使重合后的隔离区域两侧的电极无电连接，超声换能器探头超声换能器探头所述超声换能器探头包括厚度不同的所述压电材料块的所述超声换能器探头单元，可在低成本的前提下增大器件电阻抗的调节范围。本发明专利技术还同时提供了一种具有上述有益效果的超声成像仪。

【技术实现步骤摘要】
一种超声换能器探头及超声成像仪
本专利技术涉及能量转换
，特别是涉及一种超声换能器探头及超声成像仪。
技术介绍
超声成像仪作为一种实现电能和声能相互转化的换能器件，除了器件本身需要具备优异的声学和电学性能外，换能器和与之连接的超声成像仪的超声成像系统电路是否匹配，也会影响到换能器本身从超声成像仪中获取的功率大小。因此，在换能器设计中，尽可能的通过电学设计让器件的电学阻抗与超声成像仪的超声成像系统电路的电学阻抗相匹配，显得至关重要。现有技术中如果想改变器件的电学阻抗，一般会从器件的材料下手考虑，通过改变器件的材料改变器件的电阻，使之尽量与超声检测系统的电学阻抗一致(即尽可能与外部电路的电学阻抗相同)，但仅仅改变材料不但成本高昂，而且可调节电阻的范围很小，很难达到理想的调节电阻的效果，因此，找到一种成本低廉且可在较大范围内调节超声波换能器的电阻抗的方法成了本领域技术人亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种超声换能器探头及超声成像仪，以解决现有技术中电阻抗可调节范围过小且成本过高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种超声换能器探头，所述超声换能器探头包括多个层叠设置的超声换能器探头单元；所述超声换能器探头单元包括压电材料块、第一电极及第二电极；所述第一电极与所述第二电极设置在所述压电材料块表面；所述第一电极与所述第二电极之间存在绝缘的隔离区域；相邻的所述超声换能器探头单元的相同电极之间存在电连接；相邻的所述超声换能器探头单元的互相接触的表面上的隔离区域部分重合或完全重合，使处于重合后的隔离区域两侧的电极无电连接；超声换能器探头超声换能器探头所述超声换能器探头包括厚度不同的所述压电材料块的所述超声换能器探头单元，使所述超声换能器探头的电阻抗与超声成像系统电路的电阻抗一致。更进一步地，在所述超声换能器探头中，所述压电材料块为片状压电材料块。更进一步地，在所述超声换能器探头中，所述片状压电材料块为矩形片状压电材料块或圆形片状压电材料块。更进一步地，在所述超声换能器探头中，所述隔离区域处于所述片状压电材料块的上表面及下表面。更进一步地，在所述超声换能器探头中，当所述片状压电材料块为矩形片状压电材料块时，处于所述上表面的所述隔离区域以处于所述上表面标准高的中垂线为对称中心对称；处于所述下表面的所述隔离区域以处于所述下表面标准高的中垂线为对称中心对称；所述标准高为所述上表面或所述下表面内，平行于所述第一侧表面及所述第二侧表面的高；所述第二侧表面为与所述第一侧表面相对的表面。更进一步地，在所述超声换能器探头中，所述第一电极设置于所述矩形片状压电材料块的上表面及第一侧表面；所述第二电极设置于所述矩形片状压电材料块的下表面及第二侧表面。更进一步地，在所述超声换能器探头中，所述隔离区域为直线隔离区域。更进一步地，在所述超声换能器探头中，所述第一电极的面积与第二电极的面积相等。更进一步地，在所述超声换能器探头中，所述压电材料块包括无机压电陶瓷材料片、无机压电单晶材料片、压电复合材料片及有机压电材料块。本专利技术还提供了一种超声成像仪，所述超声成像仪包括超声成像系统电路及上述任一种所述的超声换能器探头。本专利技术所提供的超声换能器探头，所述超声换能器探头包括多个层叠设置的超声换能器探头单元；所述超声换能器探头单元包括压电材料块、第一电极及第二电极；所述第一电极与所述第二电极设置在所述压电材料块表面；所述第一电极与所述第二电极之间存在绝缘的隔离区域；相邻的所述超声换能器探头单元的相同电极之间存在电连接；相邻的所述超声换能器探头单元的互相接触的表面上的隔离区域部分重合或完全重合，使处于重合后的隔离区域两侧的电极无电连接，超声换能器探头超声换能器探头所述超声换能器探头包括厚度不同的所述压电材料块的所述超声换能器探头单元，使所述超声换能器探头的电阻抗与超声成像系统电路的电阻抗一致。本申请通过改变压电材料块的厚度，可以调节所述超声换能器探头的电学阻抗，使所述超声换能器探头的电阻抗与所述超声成像系统电路的电阻抗一致，而所述超声换能器探头的电阻抗与所述超声成像系统电路的电阻抗越接近，所述超声换能器探头能获得的功率就越大，因此，本申请的技术方案可有效提升所述超声换能器探头的工作效率，提升能源利用率；另外，由于厚度是可以连续调节的，相比现有技术的通过更换换能器材质更改电阻抗，本申请的技术方案可获得更大的调节范围，且降低了调节电阻抗所需成本。本专利技术还同时提供了一种具有上述有益效果的超声成像仪。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的超声换能器探头的一种具体实施方式的正视图；图2为本专利技术提供的超声换能器探头的一种具体实施方式的结构示意图；图3为本专利技术提供的超声换能器探头的超声换能器探头单元的一种具体实施方式的正视图；图4为本专利技术提供的超声换能器探头的超声换能器探头单元的的一种具体实施方式的俯视图；图5为本专利技术提供的超声换能器探头的超声换能器探头单元的的一种具体实施方式的左视图；图6为本专利技术提供的超声换能器探头的超声换能器探头单元的的另一种具体实施方式的正视图；图7为本专利技术提供的超声换能器探头的超声换能器探头单元的的又一种具体实施方式的正视图；图8为本专利技术提供的超声换能器探头的超声换能器探头单元的的还一种具体实施方式的正视图；图9为本专利技术提供的超声换能器探头的超声换能器探头单元的的还一种具体实施方式的结构示意图；图10为本专利技术提供的超声换能器探头的超声换能器探头单元的的另外一种具体实施方式的正视图；图11为本专利技术提供的超声换能器探头的超声换能器探头单元的的另外一种具体实施方式的俯视图；图12为现有技术中的超声换能器探头的谐振点的电阻抗幅值图；图13为本专利技术提供的超声换能器探头的一种具体实施方式的谐振点的电阻抗幅值图；图14(a)为本专利技术提供的超声换能器探头的一种具体实施方式的声学回波曲线图；图14(b)为本专利技术提供的超声换能器探头的一种具体实施方式的频谱曲线图；图14(c)为现有技术中超声换能器探头的一种具体实施方式的声学回波曲线图；图14(d)为现有技术中超声换能器探头的一种具体实施方式的频谱曲线图；图15为本专利技术提供的超声换能器探头的又一种具体实施方式电阻抗曲线图；图16为本专利技术提供的超声换能器探头的一种具体实施方式在第一个谐振点处，压电材料块的阻抗幅值与压电材料块厚度的关系图；图17为本专利技术提供的超声换能器探头的一种具体实施方式在第一个反谐振点处，压电材料块的阻抗幅值与压电材料块厚度的关系图；图18为本专利技术提供的超声换能器探头的一种具体实施方式在第二个谐振点处，压电材料块的阻抗幅值与压电材料块的厚度关系图；图19为本专利技术提供的超声换能器探头的一种具体实施方式在第二个反谐振点处，压电材料块的阻抗幅值与压电材料块的厚度关系图。具体实施方式需要提前说明的是，由于超声成像仪由主机和超声换能器探头两部分组成，而主机存在固有的欧姆阻抗，根据功率计算可知当主机与探头的阻抗值越接近，则同等电压下换能器功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声换能器探头，其特征在于，所述超声换能器探头包括多个层叠设置的超声换能器探头单元；所述超声换能器探头单元包括压电材料块、第一电极及第二电极；所述第一电极与所述第二电极设置在所述压电材料块表面；所述第一电极与所述第二电极之间存在绝缘的隔离区域；相邻的所述超声换能器探头单元的相同电极之间存在电连接；相邻的所述超声换能器探头单元的互相接触的表面上的隔离区域部分重合或完全重合，使处于重合后的隔离区域两侧的电极无电连接；所述超声换能器探头包括厚度不同的所述压电材料块的所述超声换能器探头单元，使所述超声换能器探头的电阻抗与超声成像仪的超声成像系统电路的电阻抗一致。

【技术特征摘要】
1.一种超声换能器探头，其特征在于，所述超声换能器探头包括多个层叠设置的超声换能器探头单元；所述超声换能器探头单元包括压电材料块、第一电极及第二电极；所述第一电极与所述第二电极设置在所述压电材料块表面；所述第一电极与所述第二电极之间存在绝缘的隔离区域；相邻的所述超声换能器探头单元的相同电极之间存在电连接；相邻的所述超声换能器探头单元的互相接触的表面上的隔离区域部分重合或完全重合，使处于重合后的隔离区域两侧的电极无电连接；所述超声换能器探头包括厚度不同的所述压电材料块的所述超声换能器探头单元，使所述超声换能器探头的电阻抗与超声成像仪的超声成像系统电路的电阻抗一致。2.如权利要求1所述的超声换能器探头，其特征在于，所述压电材料块为片状压电材料块。3.如权利要求2所述的超声换能器探头，其特征在于，所述片状压电材料块为矩形片状压电材料块或圆形片状压电材料块。4.如权利要求3所述的超声换能器探头，其特征在于，所述隔离区域处于所述片状压电材料块的上表面及下表面。5.如权利要求4所述的超声换能器探头，其特征在于，当所...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮佳佶，岳晴雯，李倩，
申请(专利权)人：上海爱声生物医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31