超声波探头以及超声波探头的制造方法技术

本发明专利技术提供一种超声波探头和超声波探头的制造方法，用于防止伴随振子的振动的声特性的劣化。振子部(1)为了进行超声波的发送接收而进行振动。缓冲层(5)设置于振子部(1)的背面侧。背面件(6)设置于缓冲层(5)的背面侧，使来自振子部(1)的超声波衰减。缓冲层(5)具有比背面件(6)大的泊松比。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及超声波探头以及超 声波探头的制造方法。
技术介绍
超声波探头具有用于发送接收超声波的压电振子。在压电振子的前面(超声波探头的生物体接触面侧的面)上设置缓和压电振子和生物体的声阻抗的不匹配的声匹配层，在背面上，设置使来自压电振子的超声波衰减的背面件。压电振子在发送接收超声波时，进行机械振动。由于该振动，背面件也进行机械振动。背面件的机械振动对超声波探头的声特性付与噪音，使声特性恶化。专利文献I :日本特公昭53-25390号公报
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防止伴随振子的振动的声特性劣化的。本实施方式的超声波探头的特征在于，具备振子，为了进行超声波的发送接收而振动；缓冲层，设置于上述振子的背面侧；以及背面件，设置于上述缓冲层的背面侧，使来自上述振子的超声波衰减；上述缓冲层具有比上述背面件大的泊松比。专利技术效果可防止伴随振子的振动的声特性劣化。附图说明图I为表示本实施方式的超声波探头的概略构造的图。图2为表示现有构造的超声波探头的声模拟的结果的图。图3为表示本实施方式的超声波探头的声模拟的结果的图。图4为表示本实施方式的实施例I的超声波探头的制造工序的典型流程的图。图5为用于说明图4的步骤SAl的图。图6为用于说明图4的步骤SA2的图。图7为用于说明图4的步骤SA3的图。图8为用于说明图4的步骤SA4的图。图9为用于说明图4的步骤SA5的图。图10为表示本实施方式的实施例2的超声波探头的制造工序的典型流程的图。图11为用于说明图10的步骤SB I的图。图12为用于说明图10的步骤SB2的图。图13为用于说明图10的步骤SB3的图。图14为用于说明图10的步骤SB4的图。图15为用于说明图10的步骤SB5的图。图16为用于说明图10的步骤SB6的图。图17为表示变形例I的超声波探头的概略构造的图。图18为表示变形例2的超声波探头的概略构造的图。标记说明I振子部；2第I声匹配层；3第2声匹配层；4声透镜；5缓冲层；6背面件。 具体实施例方式本实施方式的超声波探头具有振子、背面件和缓冲层。振子为了发送接收超声波而进行振动。缓冲层设置于振子的背面侧。背面件设置于缓冲层的背面侧，使来自振子的超声波衰减。缓冲层具有比背面件大的泊松比。下面参照附图，对本实施方式的进行说明。图I为表示本实施方式的超声波探头的概略构造的图。如图I所示那样，超声波探头具有发送接收超声波的振子部I。在振子部I的前面(生物体接触面4s侧的面)上，设置第I声匹配层2。在第I声匹配层2的前面，设置第2声匹配层3。在第2声匹配层的前面，设置声透镜4。在振子部I的背面(与生物体接触面4s相反的一侧的面)上，设置缓冲层5。在缓冲层5的背面，设置背面件6。在这里，将背面件6、缓冲层5、振子部I、第I声匹配层2、第2声匹配层3与声透镜4的层叠方向规定为厚度方向。振子部I具有按照I维或2维状排列的多个压电振子(在图I中未示出)。各压电振子由通过压电材料形成的压电体(在图I中未示出)、形成于压电体的前面的电极(在下面称为前面电极。在图I中未示出)和形成于压电体的背面上的电极(在下面称为背面电极。在图I中未示出)构成。压电材料通过例如声阻抗为30Mrayl (Mrayl = 106kg/m2s)以上的压电陶瓷形成。压电振子接受来自超声波诊断装置主体的驱动信号的供给，进行振动，发送超声波。已产生的超声波通过被检体而反射。已反射的超声波由压电振子接收。压电振子在接收超声波时振动，产生电信号。所产生的电信号发送给超声波诊断装置主体。压电振子主要沿厚度方向振动。换言之，压电振子的振动模式为厚度振动模式。设置第I声匹配层2和第2声匹配层3，以便缓和振子部I和生物体之间的声阻抗的不匹配。第I声匹配层2和第2声匹配层3按照分别具有振子部I的声阻抗和生物体的声阻抗之间的声阻抗的方式形成。另外，第I声匹配层2按照具有高于第2声匹配层3的声阻抗的方式形成。此外，生物体的声阻抗大致为1.5Mrayl。另外，第I声匹配层2具有排列为I维或2维状的多个第I声匹配元件(在图I中未示出)。同样，第2声匹配层3具有排列为I维或2维状的多个第2声匹配元件(在图I中未示出)。此外，本实施方式的超声波探头中包含的声匹配层不仅仅限于第I声匹配层2和第2声匹配层3这2个层。本实施方式的超声波探头也可具有I个声匹配层，还可具有3个以上的声匹配层。设置声透镜4，以便使从振子部I朝向被检体而放射的超声波收敛。声透镜4按照具有第2声匹配层3的声阻抗和生物体的声阻抗之间的声阻抗的方式形成。声透镜4具有与被检体接触的生物体接触面4s。设置缓冲层5，以便使伴随超声波的发送接收的振子部I的机械振动衰减(damping)。作为缓冲层5的材料采用以例如聚氨酯类、聚乙烯类等的高分子材料、或硅酮类树脂材料为基底材料的层状构造物。关于缓冲层5的详细情况，将在后面进行描述。设置背面件6，以便使振子部I的声振动衰减。换言之，背面件6使从振子部I沿背面件6方向放射的超声波衰减。另外，背面件6作为振子部I的构造保持件发挥作用。具体来说，在超声波探头为线性探头的情况下，设置背面件6，以便呈直线状保持多个压电振子，在超声波探头为凸探头的情况下，设置背面件6，以便呈具有一定曲率的圆弧状保持多个压电振子。背面件6的材料采用聚丁二烯、氯丁二烯等的橡胶材料。背面件6按照具有不产生声匹配造成的不需要的共振的声阻抗的方式形成。作为典型方式，背面件6按照具有2 7Mrayl的声阻抗的方式形成。下面对缓冲层5进行详细说明。 在如现有构造那样没有缓冲层的情况下，压电振子的机械振动传播到背面件，背面件进行机械振动。通过背面件的机械振动，超声波探头的声特性劣化。另外，在如现有构造那样没有缓冲层的情况下，某压电振子的机械振动经由具有刚性的背面件，传播到邻接的压电振子。同样由于邻接的压电振子的机械振动，从超声波探头放射的超声波的声场混舌L超声波探头的声特性劣化。设置缓冲层5，以便不将压电振子的机械振动传播到背面件6、或邻接的压电振子。由此，缓冲层5按照比背面件6更具有柔性的方式、S卩，按照泊松比大于背面件6的方式形成。在沿厚度方向每单位长度伸长(或缩短)a时，在沿横向每单位长度缩短(或伸长)@的情况下，泊松比规定为。在如上述那样，设置背面件6，以便保持振子部I、第I声匹配层2和第2声匹配层3的几何学的配置，从而防止超声波的声场的混乱。另外，背面件6需要具有超声波衰减性能和用于防止不需要的共振的声阻抗。背面件6以橡胶件为基底而形成，但是，在许多情况下，为了满足该超声波衰减性能和声阻抗的限制，混入各种添加物。其结果是，背面件6的泊松比较小，即、背面件6的刚性高。为了提高衰减效果，缓冲层5的泊松比越高越好。如果考虑背面件6由树脂件或橡胶件构成，缓冲层5以硅酮、氨基甲酸乙酯或其它的树脂件等作为基底件而形成，则缓冲层5的泊松比例如也可以设计成0. 4以上。另外，本实施方式的缓冲层5的泊松比不限于0. 4以上。如果获得缓冲层5带来的衰减效果，则缓冲层5的泊松比也可小于0. 4。如上述那样，设置背面件6，以便使从振子部I沿背面件6的方向放射的超声波衰减。超声波具有由声阻抗的不连续面反射的物理性质。在本实施方式中，在振子部I和背面件6之间设置缓冲层5。在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波探头，其特征在于，具备：振子，为了进行超声波的发送接收而振动；缓冲层，设置于上述振子的背面侧；以及背面件，设置于上述缓冲层的背面侧，使来自上述振子的超声波衰减；上述缓冲层具有比上述背面件大的泊松比。

【技术特征摘要】
2011.03.29 JP 073244/20111.一种超声波探头，其特征在于，具备 振子，为了进行超声波的发送接收而振动； 缓冲层，设置于上述振子的背面侧；以及 背面件，设置于上述缓冲层的背面侧，使来自上述振子的超声波衰减；上述缓冲层具有比上述背面件大的泊松比。2.根据权利要求I所述的超声波探头，其特征在于， 上述缓冲层的泊松比为0. 4以上。3.根据权利要求I所述的超声波探头，其特征在于，上述缓冲层的声阻抗和上述背面件的声阻抗之差为一 20%以上+20%以下。4.根据权利要求I所述的超声波探头，其特征在于， 上述缓冲层具有从上述振子发送的超声波的波长的大致一半以上的厚度。5.根据权利要求I所述的超声波探头，其特征在于， 上述缓冲层由2层以上构成。6.根据权利要求5所述的超声波探头，其特征在于， 上述2层以上的缓冲层中的至少I层具有比...

【专利技术属性】
技术研发人员：青木稔，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝医疗系统株式会社，
类型：发明
国别省市：