声学绝缘层,防止超声能量传至探头外壳引起反射,造成对信号的干扰。保护层,用以保护振子不被磨损。由于保护层与振子和人体组织同时接触,是介于振子与人体组织之间的一层物质,要求保护层既要起到防止磨损,保护振子的功能,又要在传递超声波中尽量没有衰减,具有良好的透射功能;因此,要求保护层的声阻抗接近人体组织的声阻抗,并且具有既有耐磨性,又有良好的透射性的l佳厚度。保护层应该选择衰减系数低并耐磨的材料,并将保护层兼做为层间插入的声阻抗渐变层,其厚度应为λ/4。外壳作为探头内部材料的支承体,起支撑、容纳、密封、绝缘、承压、屏蔽及保护振子的作用,并用来固定电缆引线,壳体上通常标明该探头的型号、标称频率。有时壳体内还装有阻抗变换器、前置放大器、阻尼电阻以及调节电感等附件。
换能器
应用领域:热释电红外探测器、热释电测温仪、热释电摄像仪等现在已广泛应用于火焰探测、环境污染监测、非接触式温度测量、医l疗诊断仪、红外摄像、军事、遥感、航空航天空间技术等领域。
技术特点:压电性能较优异的PMN-PT/PIN-PMN-PT弛豫铁电单晶作为超声换能器的核心发声材料,可应用于经颅多l普勒检测系统来检测颅内脑底主要动脉的血流动力学及血流生理参数的一项无创性的脑血管疾病检查方法。
性能指标:已研制出具有大带宽、高灵敏度,在分辨率和成像清晰度均处于国l际先进水平的经颅多l普勒医用超声换能器。
所处阶段:在国际上率l先实现大尺寸弛豫铁电单晶的生长,在此优势基础上成功研制出新一代医用超声换能器,为国内**,其中单晶经颅多l普勒探头为国际**,在血流监测、骨密度检测等医l疗市场具有重大应用价值,目前产品已在高l端市场得到应用。
性能参数换能器是一种能量转换器件,其性能描述和评价需要许多参数. 换能器的特性参数包括共振频率、频带宽度、机电耦合系数、电声效率、机械品质因数、阻抗特性、频率特性、指向性、发射及接收灵敏度等等. 不同用途的换能器对性能参数的要求不同,例如,对于发射型换能器,要求换能器有大的输出功率和高的能量转换效率;而对于接收型换能器,则要求宽的频带和高的灵敏度及分辨率等. 因此,在换能器的具体设计过程中,必须根据具体的应用,对换能器的有关参数进行合理的设计.
为了确定换能器的工作状态,必须求出它的机械振动系统的状态方程式和电路系统状态方程式.换能器机械系统的状态方程式(简称为机械振动方程)是换能器处于工作状态时,描写它的机械振动系统的力和振速的关系式,而电路系统的状态方程式(简称电路状态方程式)是描写电路系统的振动特性的. 由于换能器的机械系统和电路系统是互相耦合的,所以机械系统的振动会影响到电路的平衡,而电路的变化也会影响到机械系统的振动,因此我们总是利用这些方程组分析、讨论换能器的工作特性.
由上述换能器的三组基本关系式,可以对应地作出换能器三种形式的等效图. *l一种是等效机械图,将换能器等效为一个纯机械系统的等效图;*二种是把机械一边的元件和参量,通过机电转换化为电路一边的元件和参量,即把一个换能器等效为一个纯电路系统,称此为等效电路图;*三种称为等效机电图,同时包含电路一边和机械一边的等效图. 利用这些等效图可以简便地求出换能器的若干重要的性能指标.