本发明专利技术属于超声检测技术领域，具体为一种高带宽的纤维状超声换能器件。本发明专利技术的纤维状超声换能器件由柔性匹配层、导电通路、压电层、柔性背衬层构成；其中，压电层包括压电单元和柔性封装材料，压电单元间隔排列，其间填充柔性封装材料，呈软硬嵌段结构；柔性匹配层、柔性背衬层均由树脂和纳米粒子制备得到的复合材料构成；导电通路是通过金属薄膜沉积工艺制备得到的图案化电路；纤维状超声换能器件具有高的灵敏度和带宽，可在电信号激励下发射超声波，作为超声发射器；也可采集超声波信号并将其转换为电信号，作为超声接收器。本发明专利技术的纤维状超声换能器件具有良好的柔性，可以承受多次弯折扭转，和人体皮肤能良好贴合，可用于可穿戴健康监测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于超声检测，具体涉及一种高带宽纤维状超声换能器件。
技术介绍
1、超声技术具备对深层组织或器官进行监测的能力，近年来，可穿戴的超声设备成为该领域的研究热点，其中，超声换能器件作为其中的核心部件，正朝着微型化、柔性化方向发展，以实现长期稳定的医学监测和治疗。因此。另一方面，近年来，智能电子织物蓬勃发展，具有透气、导湿、可紧贴人体表面等独特优势，已成为可穿戴电子领域的一个重要发展方向。将平面或块体传统超声换能器件设计成柔软的纤维状超声换能器件，并与织物编织工艺相结合，可以带来更加舒适的穿戴体验，有助于实现长期稳定监测。
2、构建具有深层组织或器官长期监测或疾病诊断能力的超声织物，一个有效的策略是构建具良好柔性的纤维状超声换能器件，但其中的压电单元的尺寸将会受到限制，导致超声换能器件的信噪比下降，不利于有效信号的收集。
3、为了提高纤维状超声换能器件的灵敏度和带宽的同时并不牺牲其柔性，需要对纤维状超声换能器件的结构作合理设计，并对其功能材料进行筛选，从而实现一种高灵敏度和高带宽的纤维状超声换能器件。
4、本专利技术本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种高带宽纤维状超声换能器件，其特征在于，由柔性匹配层、导电通路、压电层、柔性背衬层依次叠合组成；其中，导电通路分设于压电层两侧，分别制作在柔性匹配层和柔性背衬层中；通过与外部电路相连的导电通路在压电层两端施加一定电压，使压电层发出超声波信号；反之，当压电层接收到外界的超声波信号时，通过导电通路向外部电路输出特定的电信号；在纤维状超声换能器件工作时，其柔性匹配层直接接触人体皮肤，柔性匹配层用于减少压电层与人体皮肤之间因界面反射而产生的超声波能量损耗，提高超声换能器件的灵敏度和带宽；柔性背衬层用于抑制纤维状超声换能器件的背向振动，提高超声换能器件的带宽。
>2.根据权利要求1...
【技术特征摘要】
1.一种高带宽纤维状超声换能器件，其特征在于，由柔性匹配层、导电通路、压电层、柔性背衬层依次叠合组成；其中，导电通路分设于压电层两侧，分别制作在柔性匹配层和柔性背衬层中；通过与外部电路相连的导电通路在压电层两端施加一定电压，使压电层发出超声波信号；反之，当压电层接收到外界的超声波信号时，通过导电通路向外部电路输出特定的电信号；在纤维状超声换能器件工作时，其柔性匹配层直接接触人体皮肤，柔性匹配层用于减少压电层与人体皮肤之间因界面反射而产生的超声波能量损耗，提高超声换能器件的灵敏度和带宽；柔性背衬层用于抑制纤维状超声换能器件的背向振动，提高超声换能器件的带宽。
2.根据权利要求1所述的高带宽纤维状超声换能器件，其特征在于，所述压电层由压电单元和柔性封装材料组成；其中，压电单元的数量至少为两个；每个压电单元的长宽为200μm-2000μm，压电单元的厚度为200μm-700μm；压电单元间隔排列，间隔距离为200μm-2000μm，柔性封装材料填充于相邻两压电单元间隔中。
3.根据权利要求2所述的高带宽纤维状超声换能器件，其特征在于，所述压电单元包括压电材料和电极；所述压电材料选自pzt-5a压电陶瓷、pzt-5h压电陶瓷、pmn-pt压电单晶、基于pzt-5a或pzt-5h的1-3型复合压电材料；所述电极选自铜、银、金。
4.根据权利要求2所述的高带宽纤维状超声换能器件，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭慧胜，吴家琦，张一弛，陈培宁，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：
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