【技术实现步骤摘要】
本申请涉及医疗器械，具体为一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头及其装配方法。
技术介绍
1、公开号为cn215025426u的技术专利，超声肿瘤治疗仪用多频超声换能器探头详细设计了低频和高频超声换能器的结构，公开号为cn220143931u的技术专利，超声肿瘤治疗仪用高频超声换能器探头则优化设计了高频超声换能器的结构。
2、但在实际工作过程中发现高频超声换能器探头同时存在以下两个问题：第一，长时间工作时因为金属与压电元件线胀系数不一致导致开胶；第二，弯曲金属圆盘振子的压电元件因径厚比较大，作为大功率发射用振子，振子振幅大元件很容易破裂，无法像朗之万式结构那样加前后盖板中间穿杆子施加压缩式预应力，使整个振动过程中元件始终处于被压缩状态，从而增强振子的抗张强度，避免破裂。
3、申请内容
4、本申请的目的在于提供一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头及其装配方法，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
5、为实现上述目的，本申请提供如下技术方案：一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，包括预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子、大o形圈、小o形圈、螺纹环盖、金属外壳以及密封部件，密封部件密封在金属外壳顶端开口处，预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子连接在螺纹环盖底端，螺纹环盖和金属外壳螺纹连接，小o形圈密封在金属外壳和预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子之间，大o形圈密封在螺纹环盖和预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子之间；密封部件上开设有电缆口，bnc电缆通过电缆口进入金属外壳和预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子所形成的
6、本肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头的预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子外内台阶处分别套有大o形圈和小o形圈，螺纹环盖、预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子通和金属外壳连接后，大o形圈和小o形圈一方面起到水密的作用，另一方面，通过变形不会阻碍预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子高频低振幅振动，向前辐射声波。bnc电缆的正极线焊接在预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子上，bnc电缆的负极线固定在金属外壳内壁上，金属外壳和预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子之间形成的空气腔可以作为良好的空气背衬，使声能更多的向前辐射，金属圆盘上下两侧分别开设第一圆片槽和第二圆片槽，第一压电陶瓷圆片粘结在第一圆片槽内，使得中间金属圆盘带有镶嵌槽的预应力结构，第一圆片槽和第二圆片槽的直径加工的比第一压电陶瓷圆片和第二压电陶瓷圆片直径略小，上述预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子在机械上为串联结构，在电学上为并联结构，输出振幅较大，预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子的金属圆盘兼做预应力套，通过热胀冷缩过盈配合兼做压电元件的预应力套，电声转换效率高，输出振幅大，可靠性高。
7、优选的，第一压电陶瓷圆片和第二压电陶瓷圆片厚度一致，预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子的厚度为第一压电陶瓷圆片厚度的三倍。
8、优选的，预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子和螺纹环盖通过透声胶层粘结，透声胶从穿线孔灌注形成透声胶层，透声胶层底端与螺纹环盖底端平齐，穿线孔由灌封透声胶填封水密，透声胶层起阻抗匹配的作用，减少衰减损失，也使声能更多的向前辐射。
9、优选的，透声胶层厚度为四分之一波长，因金属圆盘振子的声阻抗与负载的声阻抗不一致，会导致能量传输受损即损耗大，故需要在辐射面处调节阻抗过渡，做阻抗匹配处理。理想的声阻抗匹配可以有效拓宽换能器带宽，并且在一定的频带范围内起到带通滤波的作用，提高换能器灵敏度。故采用在辐射面处灌封透声胶做阻抗匹配层，透声胶层厚度为四分之一波长，且配制的透声胶的声阻抗为z：式中z1为金属圆盘振子的复合声阻抗，z2为负载的声阻抗。
10、优选的，肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头的高度为51mm，外径为35mm，谐振频率fr为1mhz±200khz，谐振阻抗为≤100ω，谐振电容10-12nf，功率容量为5-20w，导线选用rg17450-1.5同轴射频线屏蔽96网编织款，为防止螺牙咬死，螺纹环盖采用铝材质制成，金属外壳、垫片和堵头均为304不锈钢材质。
11、优选的，第一压电陶瓷圆片和第二压电陶瓷圆片为双面电极，既不牺牲输出功率，又降低了元件成本，第一压电陶瓷圆片和第二压电陶瓷圆片均采用p82配方，外径为φ20mm。
12、优选的，密封部件包括六角螺丝、垫片以及橡胶塞，六角螺丝、垫片以及橡胶塞依次设置在金属外壳顶端开口处，电缆口贯穿六角螺丝、垫片以及橡胶塞，橡胶塞与预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子之间形成空气腔。
13、优选的，六角螺丝和垫片采用304不锈钢制成，导线选用rg17450-1.5同轴射频线屏蔽96网编织款。
14、优选的，肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头的总长为51mm，外径为φ35mm，谐振频率fr为1mhz±200khz，谐振阻抗为≤80ω，谐振电容20-24nf，功率容量为5-20w。
15、本申请还提供了一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头的装配方法，用于上述任一所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头的装配，其特征在于，包括：
16、步骤一：首先预装预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子：将金属圆盘和粘结胶水均加热，接着将第一压电陶瓷圆片和第二压电陶瓷圆片通过加热后的胶水加压粘结在第一圆片槽和第二圆片槽内并冷却固化；
17、步骤二：将bnc电缆与步骤一预装的预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子和金属外壳连接；
18、步骤三：将预装的预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子通过小o形圈和大o形圈拧紧在螺纹环盖和金属外壳上；
19、步骤四：通过穿线孔灌胶，将预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子和螺纹环盖粘结。
20、与现有技术相比，本申请的有益效果是：本肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头在具备密闭性和换能器探头基本功能的基础上，预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子在机械上为串联结构，在电学上为并联结构，输出振幅较大，预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子的金属圆盘兼做预应力套，通过热胀冷缩过盈配合兼做压电元件的预应力套，电声转换效率高，输出振幅大，可靠性高。
技术实现思路
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1.一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：包括预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子(1)、大O形圈(2)、小O形圈(3)、螺纹环盖(4)、金属外壳(5)以及密封部件，
2.根据权利要求1所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：第一压电陶瓷圆片(15)和第二压电陶瓷圆片(16)厚度一致，预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子(1)的厚度为第一压电陶瓷圆片(15)厚度的三倍。
3.根据权利要求1所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子(1)和螺纹环盖(4)通过透声胶层(14)粘结，透声胶从穿线孔(20)灌注形成透声胶层(14)，透声胶层(14)底端与螺纹环盖(4)底端平齐。
4.根据权利要求3任一所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：透声胶层(14)厚度为四分之一波长。
5.根据权利要求1所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子(1)和螺纹环盖(4)采用铝制成，第一压电陶瓷圆片(15)和第二压电陶瓷圆片(16)分别通
6.根据权利要求1所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：第一压电陶瓷圆片(15)和第二压电陶瓷圆片(16)为双面电极，第一压电陶瓷圆片(15)和第二压电陶瓷圆片(16)均采用P82配方，外径为Φ20mm。
7.根据权利要求1所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：密封部件包括六角螺丝(7)、垫片(8)以及橡胶塞(9)，六角螺丝(7)、垫片(8)以及橡胶塞(9)依次设置在金属外壳(5)顶端开口处，电缆口贯穿六角螺丝(7)、垫片(8)以及橡胶塞(9)，橡胶塞(9)与预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子(1)之间形成空气腔(13)。
8.根据权利要求7所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：六角螺丝(7)和垫片(8)采用304不锈钢制成。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头的总长为51mm，外径为Φ35mm，谐振频率fr为1MHz±200kHz，谐振阻抗为≤80Ω，谐振电容20-24nF，功率容量为5-20W。
10.一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头的装配方法，用于如权利要求1-9任一所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头的装配，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：包括预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子(1)、大o形圈(2)、小o形圈(3)、螺纹环盖(4)、金属外壳(5)以及密封部件，
2.根据权利要求1所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：第一压电陶瓷圆片(15)和第二压电陶瓷圆片(16)厚度一致，预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子(1)的厚度为第一压电陶瓷圆片(15)厚度的三倍。
3.根据权利要求1所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子(1)和螺纹环盖(4)通过透声胶层(14)粘结，透声胶从穿线孔(20)灌注形成透声胶层(14)，透声胶层(14)底端与螺纹环盖(4)底端平齐。
4.根据权利要求3任一所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：透声胶层(14)厚度为四分之一波长。
5.根据权利要求1所述的一种肿瘤超声治疗仪用超声换能器探头，其特征在于：预应力套式三迭片弯曲金属圆盘振子(1)和螺纹环盖(4)采用铝制成，第一压电陶瓷圆片(15)和第二压电陶瓷圆片(16)分别通过环氧树脂胶粘结并形成第一粘结层(18)和第二粘结层(19)。
6.根据权利要求1所述的一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘细宝，王钊利，张学鑫，王泽民，
申请(专利权)人：杭州瑞利超声科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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