JPS58201060A - 超音波探触子 - Google Patents
超音波探触子Info
- Publication number
- JPS58201060A JPS58201060A JP57085331A JP8533182A JPS58201060A JP S58201060 A JPS58201060 A JP S58201060A JP 57085331 A JP57085331 A JP 57085331A JP 8533182 A JP8533182 A JP 8533182A JP S58201060 A JPS58201060 A JP S58201060A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- edge
- electrode
- piezoelectric vibrator
- acoustic medium
- piezoelectric oscillator
- 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
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
- G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
- G01N29/24—Probes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、超音波を送波する超音波探触子に関し、特に
縁部から発生する不要エツジ波を抑圧することのできる
超音波探触子に関する。
縁部から発生する不要エツジ波を抑圧することのできる
超音波探触子に関する。
超音波診断装置や超音阪探傷装置等に用いられる配列型
探触子は第１図の如くベース１上に短冊型の圧電振動子
ニレメン）２ａ〜２ｎを多数配列して構成されている・
尚、第１図（Ａ） 、 ＠ 、 （Ｃ１は各々配列型探
触子の上面図、正面図、横面図である。
探触子は第１図の如くベース１上に短冊型の圧電振動子
ニレメン）２ａ〜２ｎを多数配列して構成されている・
尚、第１図（Ａ） 、 ＠ 、 （Ｃ１は各々配列型探
触子の上面図、正面図、横面図である。
この圧電振動子エレメント２は第２図斜視図に示す様に
長さ１１幅Ｗ、厚みｔの矩形状の圧電振動子２０の両面
全面に電極２１．２２を設けて構成される。
長さ１１幅Ｗ、厚みｔの矩形状の圧電振動子２０の両面
全面に電極２１．２２を設けて構成される。
この様な圧電振動子エレメント２の両１！極２１．２２
に電気信号を付与して、圧電振動子エレメント２を細い
電気パルス信号で励損した時、第６回内のＰ点（振動子
エレメント２に垂直なＸＸ軸に対して長さ方向にθ度傾
いた媒質中の点）で、振動子エレメント２が音響媒質中
に放射する超音波パルスを観測してみると、第３図（搏
の如くの波形となる。即ち、振動子エレメント２の長さ
方向の一方の縁部をＡ、他方の縁部をＢ、その中央部を
Ｃとすると、Ｐ点の観測波形は、両縁部Ａ、Ｈによるエ
ツジ波Ａ、Ｂと、両縁部を除く部分から放射される超音
波Ｃ（以下メインビームと称す）との混合波となる。そ
して前述の傾き角θが２５゜〜３０°以上になると、エ
ツジ波Ａ、Ｈの強度がメインビームＣの強度より犬とな
る。
に電気信号を付与して、圧電振動子エレメント２を細い
電気パルス信号で励損した時、第６回内のＰ点（振動子
エレメント２に垂直なＸＸ軸に対して長さ方向にθ度傾
いた媒質中の点）で、振動子エレメント２が音響媒質中
に放射する超音波パルスを観測してみると、第３図（搏
の如くの波形となる。即ち、振動子エレメント２の長さ
方向の一方の縁部をＡ、他方の縁部をＢ、その中央部を
Ｃとすると、Ｐ点の観測波形は、両縁部Ａ、Ｈによるエ
ツジ波Ａ、Ｂと、両縁部を除く部分から放射される超音
波Ｃ（以下メインビームと称す）との混合波となる。そ
して前述の傾き角θが２５゜〜３０°以上になると、エ
ツジ波Ａ、Ｈの強度がメインビームＣの強度より犬とな
る。
この様な圧電振動子エレメント（例えばエレメントの長
さが５〜２０ｍ位の大きさのもの）の横方向のビームパ
ターンの実測値を測定し、極座標上で描くと第４図に示
す如くなシ、これを本来必要としているメインビームの
ビームパターンと不要なエツジ波のビームパターンに分
解すると、各々第５図（８）のメインビームのビームパ
ターン図ト第５図（Ｂ）のエツジ波のビームパターン図
の如くなる０ このようなエツジ波は本来不要であシ、ダイナミックレ
ンジの大きい超音波診断装置では、このエツジ波によっ
て虚エコーが発生し、測定精度を低下せしめる原因とな
っていた。
さが５〜２０ｍ位の大きさのもの）の横方向のビームパ
ターンの実測値を測定し、極座標上で描くと第４図に示
す如くなシ、これを本来必要としているメインビームの
ビームパターンと不要なエツジ波のビームパターンに分
解すると、各々第５図（８）のメインビームのビームパ
ターン図ト第５図（Ｂ）のエツジ波のビームパターン図
の如くなる０ このようなエツジ波は本来不要であシ、ダイナミックレ
ンジの大きい超音波診断装置では、このエツジ波によっ
て虚エコーが発生し、測定精度を低下せしめる原因とな
っていた。
従って、本発明の目的は、係るエツジ波を容易に抑圧し
うる超音波探触子を提供するにある。
うる超音波探触子を提供するにある。
以下、本発明を実施例によシ詳細に説明する。
第６図は本発明の一実施例構成図であシ、第６図（５）
はその上面図、第６図（Ｂ）はその正面図、第６図（ｑ
はその１！！１面図である。図中、２０ａは圧電振動子
であシ、ＰＺＴ等の圧電材料からなシ、上面及び横面か
らみると矩形状をなしているが、正面からみると台形状
に構成され、第６図（Ｂ）の如く上辺よシ下辺の長さが
長く構成されている。２１ａは上面電極であり、圧電振
動子２０ａの上辺に設けられるもの、２２は下面電極で
あり、圧電振動子２０ａの下辺に設けられるものである
。
はその上面図、第６図（Ｂ）はその正面図、第６図（ｑ
はその１！！１面図である。図中、２０ａは圧電振動子
であシ、ＰＺＴ等の圧電材料からなシ、上面及び横面か
らみると矩形状をなしているが、正面からみると台形状
に構成され、第６図（Ｂ）の如く上辺よシ下辺の長さが
長く構成されている。２１ａは上面電極であり、圧電振
動子２０ａの上辺に設けられるもの、２２は下面電極で
あり、圧電振動子２０ａの下辺に設けられるものである
。
係る圧電振動子エレメントは、上面電極２１ａを音響媒
質側として用いられ、音響媒質側からみると、上面電極
２１ａは下面電極２２より小さく、上面電極２１ａは圧
電振動子２０ａの縁部まで延びていないことになる。換
言すれば、第２図の従来の形状の超音波探触子２の長さ
方向の両級部を斜めにカットしくテーパを付け）、上面
電極２１ａが縁部まで延びない様に構成している。この
様な構成を採用する理由としては、エツジ波の発生の原
因が、縁部に電束密度の異状が生じること、圧電材料の
電気機械結合の横効果等であることから、縁部での電界
強度を小として、エツジ波の発生を抑圧するものである
。
質側として用いられ、音響媒質側からみると、上面電極
２１ａは下面電極２２より小さく、上面電極２１ａは圧
電振動子２０ａの縁部まで延びていないことになる。換
言すれば、第２図の従来の形状の超音波探触子２の長さ
方向の両級部を斜めにカットしくテーパを付け）、上面
電極２１ａが縁部まで延びない様に構成している。この
様な構成を採用する理由としては、エツジ波の発生の原
因が、縁部に電束密度の異状が生じること、圧電材料の
電気機械結合の横効果等であることから、縁部での電界
強度を小として、エツジ波の発生を抑圧するものである
。
第７図乃至第９図は本発明の他の実施例であり、第６図
と同一のものは同一の記号で示しである。
と同一のものは同一の記号で示しである。
第７図の実施例においては、圧電振動子２０が従来構成
と同様矩形状をなしているが、上面電極２１ａは圧電振
動子２０の上辺一杯に設けられておらず、縁部よシ引っ
込んで短く形成されている。
と同様矩形状をなしているが、上面電極２１ａは圧電振
動子２０の上辺一杯に設けられておらず、縁部よシ引っ
込んで短く形成されている。
これも縁部での電界強度を小とするのに効果があυ、又
上面電極２１ａを短くするのみで構成しうるから、容易
な構成が簡単となる。
上面電極２１ａを短くするのみで構成しうるから、容易
な構成が簡単となる。
第８図の実施例においては、第７図における下面電極を
圧電振動子２０の上面に折υ返した形状の下面電極２２
ａとなっているもので、その他の構成は第７図と同一で
ある。
圧電振動子２０の上面に折υ返した形状の下面電極２２
ａとなっているもので、その他の構成は第７図と同一で
ある。
第９図の実施例においては、圧電振動子２０ａは丁度六
角形の断面を持ち、上側及び下側からカットされ（テー
バ付けられ）た形状をなしておシ、中央部の長さが上面
及び下面の長さよシ長く構成されている。そして電極２
１ ａ 、２２ａは中央部より長さの短い上面、下面に
設けられ、これも縁部まで延びていない。
角形の断面を持ち、上側及び下側からカットされ（テー
バ付けられ）た形状をなしておシ、中央部の長さが上面
及び下面の長さよシ長く構成されている。そして電極２
１ ａ 、２２ａは中央部より長さの短い上面、下面に
設けられ、これも縁部まで延びていない。
この様な構成の形状を採用したところビームパターンは
第５図（８）の理想的な形状とほぼ同一になることが確
認された。
第５図（８）の理想的な形状とほぼ同一になることが確
認された。
又、係る形状の構成では、プラス側電極とアース側電極
をどちら側に選ぶかはほとんど関係なく、製造上の都合
で任意に選択しうる。
をどちら側に選ぶかはほとんど関係なく、製造上の都合
で任意に選択しうる。
更に、このような構成によって、ビームパターンの改良
のみならず、圧電振動子の縁面放電（又は縁面効果）も
防ぐことが出来ることを確認した。
のみならず、圧電振動子の縁面放電（又は縁面効果）も
防ぐことが出来ることを確認した。
即ら、高電圧を印加した場合や周波数が高くなり振動子
エレメントが薄くなった場合に生じ易い縁面放電の抑圧
にも効果があることがわかった。
エレメントが薄くなった場合に生じ易い縁面放電の抑圧
にも効果があることがわかった。
以上説明した様に、本発明によれば、圧電振動子の音響
媒質側電極が圧電振動子の長さ方向の縁部まで延びてい
ない構成としているので、夾質的に縁部では電極が設け
られていないものとなシ、縁部での電界強度が小となり
エツジ波の抑圧が可能となるという効果が得られる他に
、電極又は振動子の形状の変更のみで係る抑圧が可能と
なるので、安価にしかも容易になしうるという実用上優
れた効果も奏するものである。
媒質側電極が圧電振動子の長さ方向の縁部まで延びてい
ない構成としているので、夾質的に縁部では電極が設け
られていないものとなシ、縁部での電界強度が小となり
エツジ波の抑圧が可能となるという効果が得られる他に
、電極又は振動子の形状の変更のみで係る抑圧が可能と
なるので、安価にしかも容易になしうるという実用上優
れた効果も奏するものである。
尚、本発明を実施例により説明したが、本発明は上述の
実施例に限定されることなく、本発明の主旨に従い種々
の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
実施例に限定されることなく、本発明の主旨に従い種々
の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除す
るものではない。
第１図は従来の超音波探触子構成図、第２図は第１図構
成の撮動子エレメント斜視図、第３図はエツジ波の発生
を説明する説明図、第４図は従来構成のビームパターン
図、第５図はメインビームとエツジ波のビームパターン
図、第６図は本発明の一実施例構成図、第７図乃至第９
図は本発明の他の実施例構成図である。 １・・・ペース、２０，２０ａ・・・圧電振動子、２１
．２１ａ・・・上面電極、２２，２２ａ・・・下面電極
。 特許出顕入 日本電波工業株式会社代理人 弁理士
辻 實 外２名（Ａ） Ｓ 図 （Ｂ）
成の撮動子エレメント斜視図、第３図はエツジ波の発生
を説明する説明図、第４図は従来構成のビームパターン
図、第５図はメインビームとエツジ波のビームパターン
図、第６図は本発明の一実施例構成図、第７図乃至第９
図は本発明の他の実施例構成図である。 １・・・ペース、２０，２０ａ・・・圧電振動子、２１
．２１ａ・・・上面電極、２２，２２ａ・・・下面電極
。 特許出顕入 日本電波工業株式会社代理人 弁理士
辻 實 外２名（Ａ） Ｓ 図 （Ｂ）
Claims (3)
- （１） 圧電振動子の両面に電極を設けるとともに、
該圧電振動子の音響媒質側の電極が該圧電振動子の長さ
方向の縁部まで延びていない様構成されたことを特徴と
する超音波探触子。 - （２） 前記音響媒質側の電極が前記音響媒質と反対
側の電極よυ短いことを特徴とする特許請求の範囲第（
１）項記載の超音波探触子。 - （３） 前記音響媒質と反対側の電極も該圧電振動子
の長さ方向の縁部まで延びていない様構成されたことを
！ｆｊ徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の超音波
探触子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57085331A JPS58201060A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | 超音波探触子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57085331A JPS58201060A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | 超音波探触子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58201060A true JPS58201060A (ja) | 1983-11-22 |
Family
ID=13855646
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57085331A Pending JPS58201060A (ja) | 1982-05-20 | 1982-05-20 | 超音波探触子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58201060A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5351989A (en) * | 1976-10-21 | 1978-05-11 | Furuno Electric Co | Piezooelectric vibrator |
-
1982
- 1982-05-20 JP JP57085331A patent/JPS58201060A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5351989A (en) * | 1976-10-21 | 1978-05-11 | Furuno Electric Co | Piezooelectric vibrator |
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