JPS6014163A - 超音波センサ - Google Patents
超音波センサInfo
- Publication number
- JPS6014163A JPS6014163A JP58121622A JP12162283A JPS6014163A JP S6014163 A JPS6014163 A JP S6014163A JP 58121622 A JP58121622 A JP 58121622A JP 12162283 A JP12162283 A JP 12162283A JP S6014163 A JPS6014163 A JP S6014163A
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- JP
- Japan
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- parallel plate
- face
- spherical lens
- piezoelectric body
- ultrasonic sensor
- Prior art date
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- Pending
Links
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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)
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- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (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】
〔発明の利用分野〕
本発明は、一般に音波顕微鏡、特に面周波エネルギーを
用いる超音波顕微鏡等に用いられる超音波センサに関す
るものである。
用いる超音波顕微鏡等に用いられる超音波センサに関す
るものである。
近年Ｉ ＧＨ２に及ぶ超高周波の音波の発生、検出が可
能となり、水中で約１μｍの音波長が実現できることか
ら高い分解能の音波顕微鏡が得られるようになった。
能となり、水中で約１μｍの音波長が実現できることか
ら高い分解能の音波顕微鏡が得られるようになった。
このような装置では、如何にして高周波の音波を発生、
伝達させ集束させるかが必要になるが、第１図を参照し
て従来例について説明する。即ち、レンズ加はその一端
面は光学的に研磨された平面で、他端面には凹面状の穴
がうがっである。レンズ加端面上に作成された圧電体１
０に高周波電気信号を印加すると、レンズ加内部に平面
波の高周波音波が放射される。この平面音波は、前記の
レンズ加に形成される凹面穴と媒質４０の界面園で構成
された正のレンズによりその所定焦点に集束される。
伝達させ集束させるかが必要になるが、第１図を参照し
て従来例について説明する。即ち、レンズ加はその一端
面は光学的に研磨された平面で、他端面には凹面状の穴
がうがっである。レンズ加端面上に作成された圧電体１
０に高周波電気信号を印加すると、レンズ加内部に平面
波の高周波音波が放射される。この平面音波は、前記の
レンズ加に形成される凹面穴と媒質４０の界面園で構成
された正のレンズによりその所定焦点に集束される。
従来例では、このようなレンズの材料としてサファイヤ
、石英ガラス、ガラス状硬質炭素等のセラミック材料が
使用され、さらにアルミニウム等の金属材料がその加工
性がすく゛れることから使用が考えられる。一方、圧電
体としては酸化亜鉛。
、石英ガラス、ガラス状硬質炭素等のセラミック材料が
使用され、さらにアルミニウム等の金属材料がその加工
性がすく゛れることから使用が考えられる。一方、圧電
体としては酸化亜鉛。
チタン酸鉛等のセラミック材料が使用される。従来例の
中でレンズ材料として金属材料を使用する場合において
は、その一端面にセラミックの圧電体を形成するが、両
者の熱膨張係数に大きな差異のあることが問題であった
。即ち、金属材料の熱膨張係数は概略１１〜２４ Ｘ
１０””であるのに対し、セラミック材料のそれは３〜
６ Ｘ １０−’ と−桁の差異がある。このため、レ
ンズ端面に圧電薄膜を形成した後の冷却過程あるいはそ
の後の温度変化により、圧電薄膜が変形したりこわれる
という欠点があった。
中でレンズ材料として金属材料を使用する場合において
は、その一端面にセラミックの圧電体を形成するが、両
者の熱膨張係数に大きな差異のあることが問題であった
。即ち、金属材料の熱膨張係数は概略１１〜２４ Ｘ
１０””であるのに対し、セラミック材料のそれは３〜
６ Ｘ １０−’ と−桁の差異がある。このため、レ
ンズ端面に圧電薄膜を形成した後の冷却過程あるいはそ
の後の温度変化により、圧電薄膜が変形したりこわれる
という欠点があった。
本発明は、金属材料球面レンズとセラミック材料圧電体
を用いる超音波センサにおいて、圧電体の変形または損
鴎のない超音波センサを提供することを目的としたもの
である。
を用いる超音波センサにおいて、圧電体の変形または損
鴎のない超音波センサを提供することを目的としたもの
である。
本発明は、金属拐料球面レンズの端面に真接圧電体を形
成せずに、球面レンズと圧電体の中間にセラミック材料
の平行板を設け、この端面に圧電体を形成させることに
より熱膨張係数の差異による圧電体の変形または損傷の
防１）二を図ったものである。
成せずに、球面レンズと圧電体の中間にセラミック材料
の平行板を設け、この端面に圧電体を形成させることに
より熱膨張係数の差異による圧電体の変形または損傷の
防１）二を図ったものである。
以下、本発明を図面にもとづいて説明する。第２図にお
いて球面レンズ凹、平行板６ｏおよび圧電体１０とで超
音波センサを構成させる。上記球面し：／ ニア： ５
０ ハ、一方端面には平面音波を集束させるために凹面
状の球面５１がうがってあり、他端面は平面に加工され
ている金属材料（例えばアルミニウム合金等）製の球面
レンズである。平行板６ｏは石英ガラスのようなセラミ
ック材料を用い、この両面は平行平面に研磨されており
、一方端面にはセラミックによる圧電体１ｏが付着され
ている。球面レンズ５０と平行板６０を接着剤（例えば
エポキシ樹脂等）薄膜で接着、接合させることにより、
高周波音波の発生、伝達、集束用の超音波センサを提供
することができる。
いて球面レンズ凹、平行板６ｏおよび圧電体１０とで超
音波センサを構成させる。上記球面し：／ ニア： ５
０ ハ、一方端面には平面音波を集束させるために凹面
状の球面５１がうがってあり、他端面は平面に加工され
ている金属材料（例えばアルミニウム合金等）製の球面
レンズである。平行板６ｏは石英ガラスのようなセラミ
ック材料を用い、この両面は平行平面に研磨されており
、一方端面にはセラミックによる圧電体１ｏが付着され
ている。球面レンズ５０と平行板６０を接着剤（例えば
エポキシ樹脂等）薄膜で接着、接合させることにより、
高周波音波の発生、伝達、集束用の超音波センサを提供
することができる。
以上のように、金属材料球面レンズ５ｏにセラミックの
圧電体ＩＯを直接付着させずにセラＥ ツクの平行板６
０を介することにより、圧電体付着部分に熱膨張係数の
差異にょる熱歪および熱応力の発生を防止することがで
き、圧電体の変質、破損を防止して常に正常に作用させ
ることができる。
圧電体ＩＯを直接付着させずにセラＥ ツクの平行板６
０を介することにより、圧電体付着部分に熱膨張係数の
差異にょる熱歪および熱応力の発生を防止することがで
き、圧電体の変質、破損を防止して常に正常に作用させ
ることができる。
第２図については接着剤を用いた接合について説明した
が、この構成で接着剤を使用せずに球面レンズ５０と平
行板ωの材料原子あるいは分子の拡散、移動現象を利用
した冶金的組織的な接合によっても同様な効果を有する
超音波センサを提供することができる。
が、この構成で接着剤を使用せずに球面レンズ５０と平
行板ωの材料原子あるいは分子の拡散、移動現象を利用
した冶金的組織的な接合によっても同様な効果を有する
超音波センサを提供することができる。
機械的接合を用いる実施例を第３図により説明する。第
３図（ａｌにおいて、セラミックの平行板６０は金属リ
ング（例えばステンレス鋼）７０を加熱してはめこまれ
ている。第３図（ｂｌにおいて、一端に凹面状の球面５
１を有し、他端は鏡平面に研磨されている金ＦＡ相打（
例えばアルミニウム合金）Ｖの球面レンズ５０を冷却し
、金属リング７０の中にはめこみ平行板６０に密着させ
る。この状態で球面レンズ５０を常温に復帰させると、
熱膨張により平行板６０と完全に密着させることができ
る。第３図（ｃ）において、平行板６０の上に圧電体１
０を付着させることにより上記実施例と同様な効果を有
する超音波センサを提供することができる。
３図（ａｌにおいて、セラミックの平行板６０は金属リ
ング（例えばステンレス鋼）７０を加熱してはめこまれ
ている。第３図（ｂｌにおいて、一端に凹面状の球面５
１を有し、他端は鏡平面に研磨されている金ＦＡ相打（
例えばアルミニウム合金）Ｖの球面レンズ５０を冷却し
、金属リング７０の中にはめこみ平行板６０に密着させ
る。この状態で球面レンズ５０を常温に復帰させると、
熱膨張により平行板６０と完全に密着させることができ
る。第３図（ｃ）において、平行板６０の上に圧電体１
０を付着させることにより上記実施例と同様な効果を有
する超音波センサを提供することができる。
本発明は、以上説明したように金属材料球面レンズにセ
ラミックの平行板を介してセラミックの圧電体を設ける
ことにより、熱応力および熱歪による圧電体の変形ある
いは破損のない超音波センサを得ることができるという
効果がある。
ラミックの平行板を介してセラミックの圧電体を設ける
ことにより、熱応力および熱歪による圧電体の変形ある
いは破損のない超音波センサを得ることができるという
効果がある。
第１図は超音波センサの原理を説明するための正面図、
第２図および第３図は本発明の実施例を示す断面図であ
る。
第２図および第３図は本発明の実施例を示す断面図であ
る。
Claims (1)
- １ 金属打着製球面レンズの球面と反対側の端面に、そ
の−万端面に圧電体を付けたセラミック材料製平行板を
接着したことを特徴とする超音波センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121622A JPS6014163A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | 超音波センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58121622A JPS6014163A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | 超音波センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6014163A true JPS6014163A (ja) | 1985-01-24 |
Family
ID=14815812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58121622A Pending JPS6014163A (ja) | 1983-07-06 | 1983-07-06 | 超音波センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6014163A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02256802A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-17 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 水中航走体の速度制御方法 |
-
1983
- 1983-07-06 JP JP58121622A patent/JPS6014163A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02256802A (ja) * | 1989-03-30 | 1990-10-17 | Tech Res & Dev Inst Of Japan Def Agency | 水中航走体の速度制御方法 |
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