(2.36)--7.2B超(探头)的基本结构.ppt

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1、B超（主要为超声探头）的基本结构：什么是压电效应：压电效应分为正压电效应和逆压电效应或者我们称负压电效应。正压电效应：对某些晶体两端施加压力或拉力时，晶体的两侧表面会出现异名电荷，产生电场分布效应。逆压电效应：当晶体的两端施加一交变电场时，可发现晶体厚度有所改变，即晶体沿着电轴方向出现压缩或拉伸。压电晶体未受外力，两侧不带电压电晶体受压缩力，两侧带电荷压电晶体受拉伸力，两侧带电荷压电晶体两侧加电场，长度伸长压电晶体两侧加相反电场，长度压缩因此我们将机械能与电能相互转换的物理现象称为压电效应。具有这种物理性能的晶体称压电晶体。我们把能实现电、声能相互转换的装置称为超声换能器，是超声诊断仪的关键部

2、件。超声探头利用逆压电效应将电能转化为晶体振动的机械能，使晶体作超声振动产生超声，发射至需要检测的人体组织；接收超声时，超声探头又利用正压电效应将从人体组织返回的超声转化为电信号，由接收电路进行信息处理。压电材料超声探头的主体压电振子是由压电材料制成的，它能实现电能和声能的相互转换。目前主要有：压电晶体、压电陶瓷、压电高分子聚合物。1.压电晶体 包括石英、铌酸锂等，以石英晶体最具代表性，其绝缘好，机械强度大，居里点高，但压电系数小，所以只用作校准用的标准传感器，或是要求精度很高的传感器。2.压电陶瓷 医学超声诊断仪器中应用压电陶瓷材料，如钛酸钡、钛酸铅以及锆钛酸铅等多晶体结构。压电陶瓷是铁电体

3、，机电耦合系数比石英高得多，在获得同样声压时，施加在压电陶瓷上的电压仅为石英的几十分之一，在医学超声诊断中大都采用压电陶瓷。3.高分子聚合物复合材料 有机压电材料通常都是高分子材料构成的，压电系数高，灵敏度高，多用于医学等高精尖设备。无机压电陶瓷和有机高分子树脂构成的压电复合材料，兼备无机和有机压电材料的性能，并能产生两者都没有的特性。因此，可以根据需要，综合二种材料的优点，制作良好性能的换能器和传感器。它的接收灵敏度很高，比普通压电陶瓷更适合于换能器。电子线阵探头的结构：主要由6部分组成：即多元换能器、声透镜、匹配层、阻尼衬垫、二极管开关控制器和外壳。(1)多元换能器：通常采用切割法制造工艺，即对一宽约为10mm，一定厚度的矩形压电晶体，通过计算机程控顺序开槽，开槽宽度小于0.1mm。其厚度与工作频率相关，晶片越薄，频率越高。(2)声透镜 对超声束起到汇聚作用，可以改善灵敏度，提高横向分辨力。(3）匹配层 换能器中的压电振子发出的超声波通过声透镜传播进入人体时，声阻抗差别较大，将产生反射，增加损耗并影响分辨力。(4)阻尼衬垫：用于产生阻尼，抑制振铃并消除反射干扰。(5)二极管开关控制器：用于控制探头中各阵元按一定组合方式工作。(6)外壳 起保护作用B超探头的其他几种类型（1）凸形探头（2）相控阵探头(3)矩阵探头