大带宽超声换能器及其背衬层制作方法技术

本发明专利技术公开了一种大带宽超声换能器及其背衬层制作方法，该换能器包括：黄铜外壳以及在黄铜外壳内部由前向后依次设置的匹配层、压电元件、背衬结构、环氧填充层、导电线缆以及部分设置在黄铜外壳外部的SMA接口；其特征在于，所述背衬结构由两层背衬层构成，包括第一背衬层和第二背衬层；增加一层可调声阻抗背衬层，通过调节金属粉末在与环氧混合物中的体积比来改变新增背衬层的声阻抗，实现与后端负载更好的声电匹配，从而达到改善超声换能器的带宽与分辨率的优化目标。与分辨率的优化目标。与分辨率的优化目标。

【技术实现步骤摘要】
大带宽超声换能器及其背衬层制作方法


[0001]本专利技术涉及超声换能器
，尤其涉及一种大带宽超声换能器及其背衬层制作方法。

技术介绍

[0002]超声成像作为四大成像技术之一，因其无伤害，高灵敏度，高分辨率等优势而得到了广泛应用，基于正压电效应与逆压电效应，超声换能器产生与接收超声波信号，通过对回波信号的接收与处理而获得远处的探测信息，进而获得检测图像与结果。而在换能器信号的收发过程中，能量传输效率起到了关键作用，能量传输领域涉及电、声与光等元素，与人类生产、生活密切相关，设计高效的能量传输器件意义重大。
[0003]超声换能器的性能与其结构有着紧密的联系，宽频带超声换能器可以改善器件的收发灵敏度，分辨率，带宽等性能参数表征。其主要依靠优化换能器的背衬层和匹配层的设计来提高能量传输效率。近年来国内外广大学者发现了阻抗匹配对于提高器件性能的重要性，其通过选择适当特性阻抗的换能器匹配层的材料并结合声学传输理论以确定厚度从而达到了优化目标，而对背衬层的研究略显单薄。传统的背衬材料局限于导电材料，厚度较厚且与大多压电材料的声阻抗仍有较大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大带宽超声换能器，其特征在于，包括：黄铜外壳以及在黄铜外壳内部由前向后依次设置的匹配层、压电元件、背衬结构、环氧填充层、导电线缆以及部分设置在黄铜外壳外部的SMA接口；其特征在于，所述背衬结构由两层背衬层构成，包括第一背衬层和第二背衬层；所述匹配层位于压电元件前方，用于压电元件与前端负载的声阻抗匹配；所述压电元件用于声波与电能的相互转换；所述背衬层位于压电元件后方，用于吸收由于压电元件振动而产生的向后方传播的声波；其中，所述第一背衬层位于压电元件的后方，所述第二背衬层位于第一背衬层的后方；所述导电线缆的一端连接第二背衬层，另一端连接SMA接口。2.根据权利要求1所述的大带宽超声换能器，其特征在于，所述第一背衬层采用比压电元件的声阻抗小的材料制作而成，且声阻抗的大小随着距离压电元件越远，声阻抗逐步减小。3.根据权利要求2所述的大带宽超声换能器，其特征在于，所述第二背衬层为E
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solder3022材料。4.根据权利要求2所述的大带宽超声换能器，其特征在于，所述第一背衬层为环氧树脂与金属粉末的混合物，声阻抗的大小由金属粉末的体积比确定。5.根据权利要求2所述的大带宽超声换能器，其特征在于，所述第一背衬层的厚度符合声学传输理论，厚度值等于在其中传输的介质波长的四分之一。6.一种大带宽超声换能器的背衬层制作方法，其特征在于，用于制作权利要求1
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4中任意一项所述大带宽超声换能器的第一背衬层；根据第一背衬层分别与压电元件和第二背衬层的声阻抗匹配关系，计算第一背...

【专利技术属性】
技术研发人员：费春龙，侯琛雪，谌东东，郑晨曦，陈强，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：