JPH08261998A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPH08261998A JPH08261998A JP7067807A JP6780795A JPH08261998A JP H08261998 A JPH08261998 A JP H08261998A JP 7067807 A JP7067807 A JP 7067807A JP 6780795 A JP6780795 A JP 6780795A JP H08261998 A JPH08261998 A JP H08261998A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric film
- ultrasonic wave
- sample
- ultrasonic
- acoustic lens
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000523 sample Substances 0.000 title claims abstract description 43
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 超音波の減衰を少なくすることができる超音
波探触子の提供。 【構成】 音響レンズ１の上面１ａには圧電膜２が配置
され、音響レンズ１のレンズ面１ｂには圧電膜１０が配
置され、その外側に整合層３が設けられる。圧電膜２が
励振されると、超音波が発生し、この超音波は音響レン
ズ１を通り、レンズ面１ｂで集束され、圧電膜１０、整
合層３、および図示しない水等を介して図示しない試料
に照射される。試料から反射した超音波は元の経路を圧
電膜１０まで戻り、圧電膜１０を励振させ、反射された
超音波に応じた電気信号を得る。反射された超音波は音
響レンズ１を経由しないので、その分、減衰が少なくな
り、試料の深深度の内部情報を得る場合や高周波の使用
にも対処できる。
波探触子の提供。 【構成】 音響レンズ１の上面１ａには圧電膜２が配置
され、音響レンズ１のレンズ面１ｂには圧電膜１０が配
置され、その外側に整合層３が設けられる。圧電膜２が
励振されると、超音波が発生し、この超音波は音響レン
ズ１を通り、レンズ面１ｂで集束され、圧電膜１０、整
合層３、および図示しない水等を介して図示しない試料
に照射される。試料から反射した超音波は元の経路を圧
電膜１０まで戻り、圧電膜１０を励振させ、反射された
超音波に応じた電気信号を得る。反射された超音波は音
響レンズ１を経由しないので、その分、減衰が少なくな
り、試料の深深度の内部情報を得る場合や高周波の使用
にも対処できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、検査対象の試料に対し
て超音波を放射するとともに、試料から反射した超音波
を電気信号に変換する超音波探触子に関する。
て超音波を放射するとともに、試料から反射した超音波
を電気信号に変換する超音波探触子に関する。
【０００２】
【従来の技術】超音波探触子は、試料内部の欠陥の有無
を検査する超音波探傷装置や試料の物理的性質を調べる
超音波顕微鏡で使用される。このような超音波探触子
は、例えば特開平５−６０７３３号公報等に開示されて
いるように良く知られている。超音波顕微鏡に使用され
る超音波探触子を図により説明する。
を検査する超音波探傷装置や試料の物理的性質を調べる
超音波顕微鏡で使用される。このような超音波探触子
は、例えば特開平５−６０７３３号公報等に開示されて
いるように良く知られている。超音波顕微鏡に使用され
る超音波探触子を図により説明する。
【０００３】図３は超音波顕微鏡の構成の一部を示す図
である。この図で、１は音響レンズであり、上面１ａお
よび球面等に形成されたレンズ面１ｂを有する。２は音
響レンズ１の上面１ａに配置された圧電膜を示す。圧電
膜２は圧電素子を上下の電極で挟んで構成される。３は
音響レンズのレンズ面１ｂに配置された整合層である。
音響レンズ１、圧電膜２、および整合層３により超音波
探触子が構成される。４は台、５は台４に載置された試
料、６は音響レンズ１と試料５との間に介在する水等の
カップラを示す。７は圧電膜２に接続された発振器、８
は圧電膜２に接続された受信器、９は圧電膜２に対する
発振器７と受信器８の接続を切り換える切換器である。
である。この図で、１は音響レンズであり、上面１ａお
よび球面等に形成されたレンズ面１ｂを有する。２は音
響レンズ１の上面１ａに配置された圧電膜を示す。圧電
膜２は圧電素子を上下の電極で挟んで構成される。３は
音響レンズのレンズ面１ｂに配置された整合層である。
音響レンズ１、圧電膜２、および整合層３により超音波
探触子が構成される。４は台、５は台４に載置された試
料、６は音響レンズ１と試料５との間に介在する水等の
カップラを示す。７は圧電膜２に接続された発振器、８
は圧電膜２に接続された受信器、９は圧電膜２に対する
発振器７と受信器８の接続を切り換える切換器である。
【０００４】切換器９により発振器７が圧電膜２に接続
された状態で、発振器７からバースト波状又はパルス状
の電圧が出力されると、この電圧は圧電膜２に印加さ
れ、これにより、圧電膜２が励振されて超音波が放射さ
れる。この超音波は音響レンズ１内を通り、レンズ面１
ｂで集束された超音波として外部に放射される。この超
音波はカップラ６を介して試料５に照射され、試料５か
ら反射された超音波は元の経路を通って圧電膜２に到達
する。圧電膜２は到達した超音波に応じた電気信号を出
力し（このとき切換器９は受信器８側に切り換えられた
状態にある）、この電気信号は受信器８で受信される。
超音波顕微鏡にあっては、上記の動作は、試料５又は超
音波探触子を図の上下方向に変位させながら当該変位毎
に行われる。受信器８で得られた信号に基づいて所要の
解析が行われ、試料５の微細な表面形状や物理的性質が
測定される。
された状態で、発振器７からバースト波状又はパルス状
の電圧が出力されると、この電圧は圧電膜２に印加さ
れ、これにより、圧電膜２が励振されて超音波が放射さ
れる。この超音波は音響レンズ１内を通り、レンズ面１
ｂで集束された超音波として外部に放射される。この超
音波はカップラ６を介して試料５に照射され、試料５か
ら反射された超音波は元の経路を通って圧電膜２に到達
する。圧電膜２は到達した超音波に応じた電気信号を出
力し（このとき切換器９は受信器８側に切り換えられた
状態にある）、この電気信号は受信器８で受信される。
超音波顕微鏡にあっては、上記の動作は、試料５又は超
音波探触子を図の上下方向に変位させながら当該変位毎
に行われる。受信器８で得られた信号に基づいて所要の
解析が行われ、試料５の微細な表面形状や物理的性質が
測定される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】圧電膜２から放射され
た超音波は、音響レンズ１、整合層３、カップラ６、試
料５を往復する間に相当の減衰を受け、このため、特
に、試料５の深深度の内部情報を得る場合や高周波が用
いられている場合には、圧電膜２に到達する超音波の強
度が不足し、検査や解析に必要なレベルの信号を得るこ
とができない場合がしばしば生じていた。
た超音波は、音響レンズ１、整合層３、カップラ６、試
料５を往復する間に相当の減衰を受け、このため、特
に、試料５の深深度の内部情報を得る場合や高周波が用
いられている場合には、圧電膜２に到達する超音波の強
度が不足し、検査や解析に必要なレベルの信号を得るこ
とができない場合がしばしば生じていた。
【０００６】本発明の目的は、上記従来技術における課
題を解決し、超音波の減衰を少なくすることができる超
音波探触子を提供することにある。
題を解決し、超音波の減衰を少なくすることができる超
音波探触子を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、試料と対向するレンズ面を有する音響レ
ンズと、この音響レンズの前記レンズ面と対向する面に
配置された圧電膜とで構成され、この圧電膜に電圧を印
加することにより発生した超音波を前記レンズ面で集束
して放射するとともに、前記圧電膜により前記レンズ面
を通って反射してきた超音波をこれに応じた電気信号に
変換する超音波探触子において、前記レンズ面に配置さ
れた他の圧電膜と、この圧電膜で発生した電気信号を取
り出す信号線とを設けたことを特徴とする。
め、本発明は、試料と対向するレンズ面を有する音響レ
ンズと、この音響レンズの前記レンズ面と対向する面に
配置された圧電膜とで構成され、この圧電膜に電圧を印
加することにより発生した超音波を前記レンズ面で集束
して放射するとともに、前記圧電膜により前記レンズ面
を通って反射してきた超音波をこれに応じた電気信号に
変換する超音波探触子において、前記レンズ面に配置さ
れた他の圧電膜と、この圧電膜で発生した電気信号を取
り出す信号線とを設けたことを特徴とする。
【０００８】
【作用】圧電膜から放射された超音波は、音響レンズを
通って試料に放射され、試料からは当該試料の情報を含
む超音波として反射される。この反射された超音波は、
音響レンズのレンズ面に配置された圧電膜に到達してこ
れを励振させ、これにより、当該圧電膜からは到達した
超音波に応じた電気信号を信号線を介して出力する。こ
のように、試料から反射された超音波は、再度音響レン
ズを通ることはないので、その分だけ超音波の減衰を少
なくすることができる。
通って試料に放射され、試料からは当該試料の情報を含
む超音波として反射される。この反射された超音波は、
音響レンズのレンズ面に配置された圧電膜に到達してこ
れを励振させ、これにより、当該圧電膜からは到達した
超音波に応じた電気信号を信号線を介して出力する。こ
のように、試料から反射された超音波は、再度音響レン
ズを通ることはないので、その分だけ超音波の減衰を少
なくすることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を図示の実施例に基づいて説明
する。図１は本発明の実施例に係る超音波探触子の側面
図、図２は図１に示す超音波探触子を用いた超音波顕微
鏡を示す図である。これらの図で、図３に示す部分と同
一又は等価な部分には同一符号を付して説明を省略す
る。１０は音響レンズ１のレンズ面１ｂに配置された圧
電膜、１１は圧電膜１０と受信器８とを接続する信号線
（リード線）である。他の構成は図３に示す構成と同じ
である。
する。図１は本発明の実施例に係る超音波探触子の側面
図、図２は図１に示す超音波探触子を用いた超音波顕微
鏡を示す図である。これらの図で、図３に示す部分と同
一又は等価な部分には同一符号を付して説明を省略す
る。１０は音響レンズ１のレンズ面１ｂに配置された圧
電膜、１１は圧電膜１０と受信器８とを接続する信号線
（リード線）である。他の構成は図３に示す構成と同じ
である。
【００１０】次に本実施例の動作を説明する。圧電膜２
で発生した超音波は、音響レンズ１を通りそのレンズ面
１ｂで集束され、圧電膜１０、整合層３、カップラ６を
経て試料５に照射される。このように照射された超音波
は、試料５の表面又は内部の音響インピーダンスの異な
る部分によって反射され、この反射された超音波は再び
カップラ６、整合層３を経てレンズ面１ｂに戻るが、本
実施例では、レンズ面１ｂに圧電膜１０が配置されてい
るので、戻った超音波は圧電膜１０を励振し、この結
果、圧電膜１０は当該超音波に応じた電気信号を出力す
る。この電気信号は、リード線１１を経て受信器８へ入
力される。
で発生した超音波は、音響レンズ１を通りそのレンズ面
１ｂで集束され、圧電膜１０、整合層３、カップラ６を
経て試料５に照射される。このように照射された超音波
は、試料５の表面又は内部の音響インピーダンスの異な
る部分によって反射され、この反射された超音波は再び
カップラ６、整合層３を経てレンズ面１ｂに戻るが、本
実施例では、レンズ面１ｂに圧電膜１０が配置されてい
るので、戻った超音波は圧電膜１０を励振し、この結
果、圧電膜１０は当該超音波に応じた電気信号を出力す
る。この電気信号は、リード線１１を経て受信器８へ入
力される。
【００１１】なお、圧電膜２から放射された超音波は、
音響レンズ１を出て圧電膜１０を通る際にこれを励振さ
せるので、圧電膜１０からは不要の電気信号が発生する
が、この電気信号は、受信器８又はそれ以後の電気回路
に設けられたゲート手段により無効とされる。
音響レンズ１を出て圧電膜１０を通る際にこれを励振さ
せるので、圧電膜１０からは不要の電気信号が発生する
が、この電気信号は、受信器８又はそれ以後の電気回路
に設けられたゲート手段により無効とされる。
【００１２】このように、本実施例では、音響レンズ１
のレンズ面１ｂに圧電膜１０を配置し、この圧電膜１０
と受信器８とをリード線１１で接続するようにしたの
で、試料５から反射した超音波は音響レンズ１を経ずに
直接圧電膜１０を励振することになり、従来のものと比
較して、反射超音波が音響レンズ１を戻る際に受ける減
衰分だけ減衰の量を減少させることができ、これによ
り、より大きな信号を得ることができ、試料５の深深度
の内部情報を得る場合や高周波の使用にも対処すること
ができる。又、発振器７と受信器８を切り換える切換器
９を省くこともでき，構成を簡素化することもできる。
なお、圧電膜１０は極めて薄いので、圧電膜２から放射
された超音波が圧電膜１０を通過するときの減衰は極く
微小であって無視することができる。
のレンズ面１ｂに圧電膜１０を配置し、この圧電膜１０
と受信器８とをリード線１１で接続するようにしたの
で、試料５から反射した超音波は音響レンズ１を経ずに
直接圧電膜１０を励振することになり、従来のものと比
較して、反射超音波が音響レンズ１を戻る際に受ける減
衰分だけ減衰の量を減少させることができ、これによ
り、より大きな信号を得ることができ、試料５の深深度
の内部情報を得る場合や高周波の使用にも対処すること
ができる。又、発振器７と受信器８を切り換える切換器
９を省くこともでき，構成を簡素化することもできる。
なお、圧電膜１０は極めて薄いので、圧電膜２から放射
された超音波が圧電膜１０を通過するときの減衰は極く
微小であって無視することができる。
【００１３】
【発明の効果】以上述べたように、本発明は、音響レン
ズのレンズ面に圧電膜を配置し、この圧電膜に信号線を
接続するようにしたので、試料から反射した超音波は音
響レンズを経ずにレンズ面に配置した圧電膜を励振する
ことになり、従来のものと比較して、反射超音波が音響
レンズを戻る際に受ける減衰分だけ減衰の量を減少させ
ることができ、これにより、より大きな信号を得ること
ができ、試料の深深度の内部情報を得る場合や高周波の
使用にも対処することができる。又、発振器と受信器を
切り換える切換器を省くこともでき，構成を簡素化する
こともできる。
ズのレンズ面に圧電膜を配置し、この圧電膜に信号線を
接続するようにしたので、試料から反射した超音波は音
響レンズを経ずにレンズ面に配置した圧電膜を励振する
ことになり、従来のものと比較して、反射超音波が音響
レンズを戻る際に受ける減衰分だけ減衰の量を減少させ
ることができ、これにより、より大きな信号を得ること
ができ、試料の深深度の内部情報を得る場合や高周波の
使用にも対処することができる。又、発振器と受信器を
切り換える切換器を省くこともでき，構成を簡素化する
こともできる。
【図１】本発明の実施例に係る超音波探触子の側面図で
ある。
ある。
【図２】図１に示す超音波探触子を用いた超音波顕微鏡
の一部を示す図である。
の一部を示す図である。
【図３】従来の超音波顕微鏡の一部を示す図である。
１ 音響レンズ １ａ 上面 １ｂ レンズ面 ２、１０ 圧電膜 ３ 整合層
Claims (1)
- 【請求項１】 試料と対向するレンズ面を有する音響レ
ンズと、この音響レンズの前記レンズ面と対向する面に
配置された圧電膜とで構成され、この圧電膜に電圧を印
加することにより発生した超音波を前記レンズ面で集束
して放射するとともに、前記圧電膜により前記レンズ面
を通って反射してきた超音波をこれに応じた電気信号に
変換する超音波探触子において、前記レンズ面に配置さ
れた他の圧電膜と、この圧電膜で発生した電気信号を取
り出す信号線とを設けたことを特徴とする超音波探触
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7067807A JPH08261998A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7067807A JPH08261998A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08261998A true JPH08261998A (ja) | 1996-10-11 |
Family
ID=13355596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7067807A Pending JPH08261998A (ja) | 1995-03-27 | 1995-03-27 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08261998A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102608221A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-25 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | 用于复合材料检测的超声探头的换能传感器 |
-
1995
- 1995-03-27 JP JP7067807A patent/JPH08261998A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102608221A (zh) * | 2012-03-02 | 2012-07-25 | 中国航空工业集团公司北京航空制造工程研究所 | 用于复合材料检测的超声探头的换能传感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0084174B1 (en) | Ultrasonic microscope | |
| JP3573567B2 (ja) | 超音波探触子及びそれを用いた超音波検査装置 | |
| US5077695A (en) | Near field scanning acoustic microscope and method | |
| JPH08261998A (ja) | 超音波探触子 | |
| US4386530A (en) | Ultrasonic imaging equipment | |
| JP2002323481A (ja) | 超音波探傷方法および装置 | |
| US4620443A (en) | Low frequency acoustic microscope | |
| JPH0810256A (ja) | 超音波診断装置 | |
| EP0277785A2 (en) | Acoustic transducer | |
| JPH0658917A (ja) | 超音波検査方法および装置 | |
| JPH03194462A (ja) | 超音波探触子 | |
| JP2545974B2 (ja) | スペクトラム超音波顕微鏡 | |
| JPH08128997A (ja) | 超音波探傷装置 | |
| Kessler | Acoustic microscopy-an industrial view | |
| JPH06249839A (ja) | 超音波探触子 | |
| JPS585646A (ja) | 超音波顕微鏡 | |
| JPH09135497A (ja) | 超音波探触子 | |
| JPS63302361A (ja) | 超音波走査装置 | |
| JPH0412824B2 (ja) | ||
| JPS5895256A (ja) | 圧電セラミツクスのクラツク検査装置 | |
| JPH0339265B2 (ja) | ||
| JPH02226064A (ja) | 超音波顕微鏡 | |
| JPH07146279A (ja) | 剥離検出方法およびその方法を適用した超音波顕微鏡 | |
| Yang et al. | Double through-transmission ultrasonic inspection of plastic IC packages | |
| Commare | Nondestructive detection of mechanical flaws in high voltage ceramic capacitors |