制造换能器的方法和声能传输装置以及使声能匹配的制品制造方法及图纸

技术编号:2587830 阅读:206 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术的若干实施例中,提供一种方法(100,300),在目标媒体(230)与声源(210)之间制造多个内插的阻抗匹配层(215,220,225),借此,内插的阻抗匹配层(215,220,225)使得声能从声源(210)或换能器(110)到目标媒体(230)中有最佳的传输效率。(*该技术在2024年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及声源和超声换能器,具体涉及具有最佳声阻抗匹配的超声换能器,以及使此类装置达到最佳声阻抗匹配的方法。
技术介绍
一个声源将信号传输入目标材料时,如果在声源与目标材料之间声阻抗不匹配,将损失许多声能。例如,医疗超声学中,用作为换能器的比如典型的压电超声源其声阻抗大约为34×106kg/m2·s,而医疗场合下作为目标的人体的声阻抗类同于水的声阻抗,为1.5×106kg/m2·s。本
内众所周知,能量反射系数等于两个声阻抗之差除以这两个声阻抗之和、再取所得到数值的平方。如此,声阻抗不匹配时将导致在肌肤组织与换能器之间的界面上大约84%的声能被反射。对于上面的例子,声能反射系数约为0.84,这意味着,大致84%的入射声能被反射。此种严重问题的解决办法周知地是在肌肤组织与换能器之间安置“四分之一波长匹配层”。安置于压电晶体表面上的此种匹配层其声阻抗应为声源声阻抗和目标肌肤声阻抗两者的几何平均值,其厚度应等于匹配层内声波四分之一波长的奇数倍。以数学符号表示时,令Z0代表压电晶体的声阻抗,Z2代表目标肌肤的声阻抗,则匹配层的声阻抗Z1由下式给出Z1=(Z0Z2)1/2匹本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造带有多个阻抗匹配层的换能器的方法,包含步骤:提供具有声源阻抗Z↓[0]的压电元件;选择目标媒体,它具有目标阻抗Z↓[(N+1)];确定匹配层数目N,N为大于1的一个整数;以及对于增量为1、直到规定的匹 配层数目N的每一个匹配层J;按照下式确定所需的阻抗Z↓[J]:Z↓[J]=Z↓[0]↑[[(N+1-J)/(N+1)]]Z↓[(N+1)]↑[(J/N+1)]选择实质上具有所确定的所需阻抗Z↓[J]之匹配层J的材料, 其中,对匹配层J选定的材料内具有声速V↓[J]以及与该匹配层J内...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:茹瓦皮尔斯琼斯
申请(专利权)人:茹瓦皮尔斯琼斯
类型:发明
国别省市:US[美国]

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