DD276193B5 - Transformation layer for ultrasonic transducers - Google Patents
Transformation layer for ultrasonic transducers Download PDFInfo
- Publication number
- DD276193B5 DD276193B5 DD32043188A DD32043188A DD276193B5 DD 276193 B5 DD276193 B5 DD 276193B5 DD 32043188 A DD32043188 A DD 32043188A DD 32043188 A DD32043188 A DD 32043188A DD 276193 B5 DD276193 B5 DD 276193B5
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- layer
- transformation
- ultrasonic transducers
- transformation layer
- pvdf
- Prior art date
Links
- 230000009466 transformation Effects 0.000 title claims description 15
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 claims description 17
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 claims description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 6
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 40
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 7
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 6
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 229910052573 porcelain Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Description
Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing
Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention
Die Erfindung betrifft eine Transformationsschicht zur Transformation von Ultraschallsignalen, wie sio in Wandloranordnungen in der technischen und medizinischen Ultraschalldiagnostik eingesetzt wird. Die Wandleranordnung dient der Erzeugung und Ableitung von Echosignalen, welche einer Auswerteelektronik zugeführt werden. Entsprechend dem Aufbau der Wandleranordnung, ist die Anpaßschicht für den Einsatz in der bildgebenden und spektroskopischen Ultraschalldiagnostik vorgesehen.The invention relates to a transformation layer for the transformation of ultrasound signals, as sio is used in Wandloranordnungen in technical and medical ultrasound diagnostics. The transducer arrangement is used to generate and dissipate echo signals, which are fed to an evaluation. According to the structure of the transducer assembly, the matching layer is intended for use in imaging and spectroscopic ultrasound diagnostics.
Charakteristik dos Standes der TechnikCharacteristics of the prior art
Die Effektivität und die Genauigkeit von Ultraschallwandleranordnungen, wie sio zur Messung und Prüfung in der technischen und medizinischen Ultraschalldiagnostik eingesetzt werden, hängen wesentlich vom Vorhandensein und Aufbau der (VO-Transformationsschicht ab. Sie beeinflußt alle akustisch relevanten Eigenschaften, wie beispielsweise Empfindlichkeit, Auflösungsvermögen und Bandbreite. Ihre Verwendung zur Anpassung an verschiedene Umgebungsmedion wurde bereits beschrieben (DE-PS 2537788; US-PS 4427912). Aus der Ub-PS 3004424 ist auch das Prinzip des Aufbaus aus mehreren Schichten bekannt. Außerdem ist es bekannt, in der Transformationsschicht geeignete Polymere und auch Polymere mit Füllstoffen, z. B. Quarzglas u.ä. oder Porzellan, wie Epoxidharz, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Polycarbonat, aber auch Polyvinylidenfluorid und Polyvinyldifluorid zu verwenden (EP-PS 021 534; DE-PS 2537788, 2914031 und 3309236). Bei der Verwendung von Polyvinylidenfluorid gestatten nach DE-PS 3309236 dessen Materialeigenschaften einzelne (V4)-Schichten nur für sehr hoha Frequenzen, die nicht im diagnostisch relevanten Frequenzbereich liegen. Im interessanten Bereich ist die Transformationsschicht so dick, daß die PVDF-Schicht erheblich an Empfindlichkeit verliert und somit die positiven Eigenschaften von PVDF einbüßt.The effectiveness and accuracy of ultrasound transducer assemblies as used in measurement and testing in medical and technical ultrasound diagnostics are significantly dependent on the presence and design of the (VO) transform layer, which affects all acoustically relevant properties such as sensitivity, resolution, and bandwidth Their use for adaptation to various environmental mediators has already been described (DE-PS 2537788, US-PS 4427912) The principle of multi-layer construction is also known from Ub-PS 3004424. In addition, it is known to use suitable polymers in the transformation layer and also polymers with fillers, for example quartz glass or the like, or porcelain, such as epoxy resin, polystyrene, polyvinyl chloride, polycarbonate, but also polyvinylidene fluoride and polyvinyldifluoride (EP-PS 021 534, DE-PS 2537788, 2914031 and 3309236) When using polyvinylidene fluoride according to DE-PS 33 09236 whose material properties individual (V4) layers only for very hoha frequencies that are not in the diagnostically relevant frequency range. In the interesting range, the transformation layer is so thick that the PVDF layer loses considerable sensitivity and thus loses the positive properties of PVDF.
Um die notwendige Decke dos PVDF als Transformationsschicht von größer als etwa 0,1 mm nutzen zu können, ist eine polarisierungsrichtige Zusammenführung einzelner Schichten notwendig (Platte, M., Dissertation, TH Aachen, 1985555). Der technologische Aufwand dazu ist unvertretbar hoch. In den Beschreibungen befindet sich zudem die PVDF-Folie jeweils an der dem Medium zugewandten Oberfläche der Wandleranordnung. Berücksichtigt man die hohe mechanische, thermische und chemische Sensibilität von PVDF, so ist eine Schutzschicht zwingend notwendig.To be able to use the necessary ceiling PVDF as a transformation layer of greater than about 0.1 mm, a polarization-correct merger of individual layers is necessary (Platte, M., Dissertation, TH Aachen, 1985555). The technological effort is unacceptably high. In addition, in the descriptions, the PVDF film is located on the surface of the transducer arrangement facing the medium. Taking into account the high mechanical, thermal and chemical sensitivity of PVDF, a protective layer is imperative.
Es besteht das Ziel, die Signalgewinnung bei Ultraschalldiagnostik-Geräten, insbesondere bei Schnittbildgeräten drastisch zu verbessern und damit die Aussagesicherheit der Diagnose zu erhöhen.The aim is to drastically improve the signal acquisition in ultrasound diagnostic equipment, in particular in sectional imaging devices, and thus to increase the reliability of the diagnosis.
Es besteht die Aufgabe, durch Veränderung der (Vil-Transformationsschicht insbesondere die Empfangscharakteristik der Ultraschallwandleranordnung dem konkreten Untersuchungszweck anzupassen und zu verbessern.The object is to adapt and to improve the specific examination purpose by changing the (Vil transformation layer, in particular the receiving characteristic of the ultrasonic transducer arrangement.
Erfindungsgemäß sind innerhalb einer Transformationsschicht zwischen einer modifizierton Polymerschicht (6) und einer Polyvinylidenfluoridschicht (4) eine erste Metallschicht (8) aus Chrom oder Aluminium und eine zweite Metallschicht (7) aus Silber oder Kupfor angeordnet. Diese Metallschichten (7,8) weisen gegenüber den Polymerschichten eine wesentlich geringere Schichtdicke auf.According to the invention, a first metal layer (8) of chromium or aluminum and a second metal layer (7) of silver or copper are arranged within a transformation layer between a modified polymer layer (6) and a polyvinylidene fluoride layer (4). These metal layers (7, 8) have a substantially smaller layer thickness compared to the polymer layers.
Die PVDF-Schicht dient als Empfangsteil der Ultraschallwandleranordnung. Die erfindungsgemäße Anpaßschicht wird mit der Ultraschallwandleranordnung so verbunden, daß die PVDF-Schicht der Piezokeramik zugewandt ist.The PVDF layer serves as a receiving part of the ultrasonic transducer assembly. The matching layer according to the invention is connected to the ultrasonic transducer assembly so that the PVDF layer faces the piezoceramic.
Die Realisierung der Gesamtdicke auf (V<) erfolgt durch unterschiedliche Schichtdicken von Kunststoff und PVDF-Folie.The realization of the total thickness on (V <) is effected by different layer thicknesses of plastic and PVDF film.
Es liegt jetzt eine Transformationsschicht vor, mit der gleichzeitig die optimale Transformation der Sendeimpulse zum zu untersuchenden Medium und der Empfang der Signale aus diesem möglich ist. Die Anpaßschicht ermöglicht die Ablsitung von Empfangssignalen hoher Empfindlichkeit und optimaler Auflösung.There is now a transformation layer, with the same time the optimal transformation of the transmission pulses to the medium to be examined and the reception of the signals from this is possible. The matching layer enables the separation of received signals of high sensitivity and optimum resolution.
Die im allgemeinen mechanisch und thermisch sehr sensible PVDF-Schicht erhält in dieser Anordnung eine wirksame Schutzschicht, welche die akustischen Eigenschaften nicht störend beeinflußt.The generally mechanically and thermally very sensitive PVDF layer obtained in this arrangement an effective protective layer, which does not interfere with the acoustic properties.
Damit vereinigen sich in der Transformationsschicht sowohl die Funktion als Anpaßschicht als auch der Empfangsschicht optimal.Thus, both the function as matching layer and the receiving layer combine optimally in the transformation layer.
Ausführungsbeispielembodiment
Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden. Die Figur zeigt den Aufbau einer kompletten Wandleranordnung ohne Gehäuse. Eine Piezokeramik (1), deren Dicke entsprechend der gewünschten Frequenz gewählt wird, ist rückseitig mit einem Dämpfungskörper (2) verklebt. Auf die vordere Seite der Piezokeramik (1) ist eine Anpaßschicht (3) mit einer Gesamtdicke von (ΧΛ) aufgebracht.The invention will be explained below using an exemplary embodiment. The figure shows the structure of a complete transducer assembly without housing. A piezoceramic (1), the thickness of which is selected according to the desired frequency, is glued to the rear side with a damping body (2). On the front side of the piezoceramic (1) a matching layer (3) with a total thickness of ( Χ Λ) is applied.
Die Transformationsschicht (3) besteht aus einer PVDF-Schicht (4), die auf ihrer Vor- und Rückseite eine aus Aluminium bestehende Kontaktschicht (5) besitzt und einer Kunststoffschicht (6).The transformation layer (3) consists of a PVDF layer (4), which on its front and back has an aluminum contact layer (5) and a plastic layer (6).
Zwischen der Kunststoffschicht (6) und der PVDF-Schicht (4) ist eine dünne Silberschicht (7) und eine wesentlich dünnere Chromschicht (8) eingebracht. Die Schichtdicke des PVDF und des Kunststoffes ist so variierbar, daß in jedem Fall in Abhängigkeit von der Frequenz der Piezokeramik (1) die Gesamtdicke der Transformationsschicht (λΛ) beträgt.Between the plastic layer (6) and the PVDF layer (4) a thin silver layer (7) and a much thinner chromium layer (8) is introduced. The layer thickness of the PVDF and of the plastic can be varied so that the total thickness of the transformation layer ( λ Λ) is in each case dependent on the frequency of the piezoceramic (1).
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD32043188A DD276193B5 (en) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | Transformation layer for ultrasonic transducers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD32043188A DD276193B5 (en) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | Transformation layer for ultrasonic transducers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD276193A1 DD276193A1 (en) | 1990-02-14 |
| DD276193B5 true DD276193B5 (en) | 1994-07-14 |
Family
ID=5602928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD32043188A DD276193B5 (en) | 1988-10-04 | 1988-10-04 | Transformation layer for ultrasonic transducers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD276193B5 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2332158C (en) * | 2000-03-07 | 2004-09-14 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Ultrasonic probe |
-
1988
- 1988-10-04 DD DD32043188A patent/DD276193B5/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD276193A1 (en) | 1990-02-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102007021616B4 (en) | ultrasonic sensor | |
| DE68918328T2 (en) | Ultrasound echography device with controllable phase coherence. | |
| DE69023555T2 (en) | Ultrasound sample with a covering layer of fabric of irregular density. | |
| DE3443869C2 (en) | ||
| DE102008049081B4 (en) | ultrasonic sensor | |
| DE69605770T2 (en) | ELECTRICAL COUPLING FOR PIEZOELECTRIC ULTRASONIC DETECTOR | |
| DE2727691B2 (en) | Ultrasound probe | |
| DE4341080C1 (en) | Photoelectric device having a test object | |
| DE102006033229A1 (en) | Ultrasonic probe and method for the optical detection of ultrasonic waves | |
| DE3124979A1 (en) | Ultrasonic transducer arrangement for sensing sheets | |
| DE112007002645T5 (en) | ultrasound probe | |
| DE102006055168A1 (en) | The obstacle detection system | |
| DE2245322C3 (en) | Method for the non-destructive measurement of the layer thickness of a layer of a body affected by a superficial change in the structure of the material | |
| DE102014001258A1 (en) | Device and method for detecting at least one structure-borne sound signal | |
| CH698685A2 (en) | Nuclear reactor Vibration monitoring system and its processes. | |
| DE69022765T2 (en) | Ultrasonic device for speed measurement against the ground using the Doppler effect. | |
| DE3808019A1 (en) | ULTRASONIC SENSOR | |
| DE3924919C2 (en) | ||
| DE29916826U1 (en) | Device for measuring the specific density of a gaseous or liquid medium | |
| DE3886630T2 (en) | Ultrasound imaging device. | |
| DE69111151T2 (en) | Sound emission sensor. | |
| DD276193B5 (en) | Transformation layer for ultrasonic transducers | |
| DE3149732C2 (en) | ||
| EP0116901A2 (en) | Apparatus for ultrasonic testing | |
| DE69517561T2 (en) | Accelerometer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RPI | Change in the person, name or address of the patentee (searches according to art. 11 and 12 extension act) | ||
| B5 | Patent specification, 2nd publ. accord. to extension act | ||
| RPV | Change in the person, the name or the address of the representative (searches according to art. 11 and 12 extension act) | ||
| ENJ | Ceased due to non-payment of renewal fee |