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B超探頭組件的構(gòu)成
超聲探頭結(jié)構(gòu)組成中,晶片、聲透鏡、匹配層、吸聲塊是比較重要的部分。
晶片
晶片是探頭中最重要的部件,用于接收電脈沖產(chǎn)生機(jī)械超聲振動,完成聲電和電-聲轉(zhuǎn)換工作。其幾何形狀和尺寸是根據(jù)診斷要求來設(shè)計(jì)的,上、下電極分別焊有一根引線,用來傳輸電信號;探頭中一般有多個晶片構(gòu)成,有的將振子沿直線排列為一行,組成線陣探頭;有的將振子沿弧形排列,構(gòu)成凸陣探頭;有的將振子成矩陣排列,構(gòu)成矩陣探頭等多種多元超聲換能器。
聲透鏡
聲透鏡會聚或發(fā)散聲波的聲學(xué)元件。聲波通過聲速不同的媒質(zhì)的界面時發(fā)生折射而改圖形的光流分布變傳播方向,這就可能使聲波會聚或發(fā)散,會聚作用稱為聲聚焦。聲透鏡材料的選擇大致可以從三方面考慮,首先是聲速高于周圍媒質(zhì)的聲速,這樣焦距短,以減小像差和傳播損失;二是聲阻抗率與周圍媒質(zhì)匹配,以減小反射損失;三是聲衰減小,以減小插入損失。
匹配層
匹配層處于聲透鏡和晶片陣列之間。由于聲透鏡同時與晶體振元和人體接觸,兩者的聲阻抗差別甚6-1-2大〔壓電晶體振元的阻抗Zf≈(20~35)10kgsm,人體組織的阻抗Ze≈(1.58~1.7)106?kgs-1m-2〕,難于使聲透鏡的特性阻抗同時與兩者匹配。超聲經(jīng)不同阻抗界面?zhèn)鞑,將產(chǎn)生反射,會增加能量損耗并影響分辨力,因此,往往需要采用匹配層來實(shí)現(xiàn)探頭與負(fù)載之間的匹配。對匹配層除厚度與聲阻抗的要求外,還要求其聲阻尼要小,以減小對超聲能量的損耗。在工藝上應(yīng)保證其同時與晶體振元和聲透鏡接觸良好。匹配層材料通常也采用環(huán)氧加鎢粉配制。
吸聲塊
吸收塊又稱為吸聲塊。用于衰減并吸收壓電振子背向輻射的超聲能量,使之不在探頭中來回反射而使振子的振鈴時間加長,因此要求墊襯具有較大的衰減能力,并具有與壓電材料接近的聲阻抗,以使來自壓電振子背向輻射的聲波全部進(jìn)入墊襯中并不再反射回到振子中去。吸聲材料一般為環(huán)氧樹脂加鎢粉,或鐵氧體粉加橡膠粉配合而成。
注:在不同型號的B超,可能會將信號處理板集成在B超探頭組件里。如果該信號處理部分集成在B超機(jī)里面,則探頭組件無須再加信號處理板,否則探頭組件處要加信號處理板,而有的集成在探頭里,有的則集成在插頭里。
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