基于速度梯度匹配层的平面声透镜超声聚焦传感器制造技术

本发明专利技术公开一种基于速度梯度匹配层的平面声透镜超声聚焦传感器。该平面声透镜超声聚焦传感器基于速度梯度原理，通过相同厚度内声速的不同实现相位补偿，进而实现超声波在设计焦点处的震动加强，进而实现聚焦；速度梯度是由混合材料实现的，该材料既能满足速度梯度的配置，即实现超声透镜聚焦效果，也能满足声阻抗匹配，提高超声波的传输效率。该透镜实现超声波的聚焦以及传输效率的提高，具有较好的聚焦和声阻抗匹配效果。焦和声阻抗匹配效果。焦和声阻抗匹配效果。

【技术实现步骤摘要】
基于速度梯度匹配层的平面声透镜超声聚焦传感器


[0001]本专利技术涉及平面声透镜超声聚焦传感器
，特别是涉及一种基于速度梯度匹配层的平面声透镜超声聚焦传感器。

技术介绍

[0002]高强度聚焦超声(High Intensity Focused Ultrasound，HIFU)是新型的一种体外无创治疗肿瘤技术，其原理是通过超声换能器将超声波聚焦点聚焦与目标组织，通过高能量的超声波将组织短时间升温，从而使其蛋白质变性，进而使目标组织坏死，从而达到治疗的目的。
[0003]目前HIFU已经成功在临床应用于肝脏、肾脏、胰腺、前列腺、骨骼、子宫等部位的肿瘤治疗，所以超声聚焦透镜的研究对HIFU技术的发展有重要意义。
[0004]实现高强度超声聚焦的常用方案有：几何声透镜聚焦、球窝压电原件聚焦以及环形阵列换能器聚焦。其中，几何声透镜通过折射率的变化使超声波通过折射实现高强度聚焦，但由于其曲面结构，在水中使用时会使其表面出现气泡聚集的空化效应，使其已损坏。球窝压电元件通过改变发射振源的位置实现相位补偿，但由于其仍然是曲面结构，有与几何本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于速度梯度匹配层的平面声透镜超声聚焦传感器，其特征在于，由激发层和位于激发层上表面的匹配层叠加组成，所述激发层为单振源压电片形成的单发射振源，所述单发射振源能够实现环形阵列聚焦效果；所述匹配层是由声速不同的混合材料形成的N个速度梯度环组成的平面结构的N环速度梯度透镜，其中，N≥3,超声近场聚焦通过平面结构的N环速度梯度透镜和单发射振源实现，且速度梯度透镜形成的声阻抗梯度满足传输介质与激发层的声阻抗匹配。2.根据权利要求1所述基于速度梯度匹配层的平面声透镜超声聚焦传感器，其特征在于，所述速度梯度环的声阻抗梯度能够减小旁瓣声场强度。3.根据权利要求1所述基于速度梯度匹配层的平面声透镜超声聚焦传感器，其特征在于，超声近场聚焦深度通过不同的匹配层设计在近场范围内改变。4.根据权利要求1所述基于速度梯度匹配层的平面声透镜超声聚焦传感器，其特征在于，速度梯度透镜的梯度环的声速v
n
满足相位补偿效果，计算公式如下：其中，r
i
(i＝0,1...n)为速度梯度环半径，v
i
(i＝0,1...n)为速度梯度环的声速，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王茁晨，李威，张潇，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：