JPS60185499A - 超音波探触子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 １０発明の背景 Ａ、技術分野 本発明は超音波診断装置などに用いられる超音波探触子
に係シ、とくに、圧電体の超音波出力面に３層構造の音
響整合層を装備した超音波探触子に関する。

Ｂ、先行技術とその問題点 超音波の透過・反射特性を利用した例えば超音波診断装
置は、生体を解剖することなくその断層像は実時間で観
察することができる装置としてその経済性・無侵襲性か
ら近年、医療分野において広く利用されている。この超
音波診断装置は、所謂パルスエコー法を用いており、被
検体に超音波パルスを発射し、この超音波・ぐルスが被
検体内部の音響インピーダンスの不連続点で反射したエ
コーを検出し、その到達時刻及びエコーの強さからＢモ
ードによる生体の二次元像を表示するものである。

この超音波診断装置において、超音波の伝播方向の分解
能である時間分解能（距離分解能）は、細部の正確な断
層像を得る上で伝播方向と直角方向の方位分解能と共に
重要な因子の１つであるが、超音波探触子から生体へ送
信する超音波パルスのパルス幅が短い程、また、エコー
受信時の超音波探触子の応答性が速い程時間分解能は向
上する。一つのトランスジ１．−サ（電気−音響変換素
子）で送受信を兼用する探触子ではインパルス応答の改
善で時間分解能の向上を図るととができる。

従来、探触子のインパルス応答を改善する方法として行
なわれているものの一つに、第１図に示す如く、トラン
スジー−サ１０の主面１２゜１４０内、超音波を送信す
る負荷（生体）１６とは反対側の背面１４にトランスジ
ユーザＩＯの音響インピーダンスに近い背面負荷材（バ
ッキング材）１８を密着し、背面へ放射する超音波を吸
収させる方法がある。この方法は、トランスジー−ザ１
０の背面反射を超音波の送受信に有効利用することがで
きず、ために探触子全体の感度が低下してしまう欠点が
あった。

インパルス応答を改善する他の方法は、第２図の如（’
　ｌ−ランスフ１．−サ１０と負荷１６の間に厚さλ／
４（λは材料中における超音波の波長）の音響整合層２
０を形成するものである。この方法は、一般にトランス
ジューサとして利用されているチタン酸・ノルコン酸鉛
系のセラミック圧電体（所謂ＰＺＴ　）の音響インピー
ダンスが約３０　Ｘ　１ｏ６（ｋｇ／ｍ’ｓ）程度なの
に対し、生体皮膚のそれは約１．５〜１．６　Ｘ　１．
０６（ｋｇ／ｒｎ、’ｓ　）と大きく離れておシ、両者
を直接密着さぜたときｌ・ランスジユーザｌＯの主面１
２と生体表面２２との間で、超音波が何度も反射し、結
果として生体へ送信される超音波が損失されて探触子の
感度低下、応答性の劣化を招くので、音響整合層を形成
して前記多重反射を緩和せんとするものである。音響整
合層を１層又は２層（第３図参照）にして感度・応答性
を改良したものは既に実用化が図られている。一方、３
層構造については （１）　ｒ　Ｍ＋＋１ｔｉｌａｙｅｒ　Ｉｍｐｅｄａｎ
ｃｅ　Ｍａｔ、ｃｈｊｎｇ　Ｓｃｈｅｍｅｓｆｏｒ　Ｂ
ｒｏａｄｂａｎｄｉｎｇ　ｏｆ　Ｗａｔｅｒ　Ｌｏａｄ
ｅｄ　ＰｉｅｚｏｅｌｅｃｔｉｃＴｒａｎｓｄｕｃｅｒ
ｓ　ａｎｄ　ＨｉｇｈＱ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｒｅ５ｏ
ｎａｔｃ＋ｒｓ　Ｊ（Ｊ、Ｈ，ＧＯＬＬ　＆　Ｂ、Ａ、
　Ａｕ１ｄ　ＩＥＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＯＮ　
５ＯＮＩＣ８ＡＮＤ　ＵＬＴＲＡＳＯＮＩＣ８１９７５
ｖｏｗ、　５Ｕ−２２゜Ａｌ　ｐ　ｐ−５２〜５３） （２）　ｒ　Ｔｈｅ　Ｄｅｓｉｇ７＋　ｏｆ　Ｂｒｏａ
ｄ−Ｂａｎｄ　Ｆｌｕｉｄ−Ｌｏａｄｅｄ　Ｕｌｔｒａ
ｓｏｎｉｃ　Ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒｓ　Ｊ　（Ｊ、Ｈ，
ＧＯＬＬＩＥＥＥ　ＴＲＡ、Ｎ５ＡＣＴＩＯＮ　ＯＮ　
５ＯＮＩＣ８ＡＮＤ　ＴＪＬＴＲＡＳＯＮＩＣ８１，９
７９，ｖｏｔ、５Ｕ−２６，Ａ６　ｐｐ　、３８５〜３
９３）（３）　特開昭５２−６１９８７号公報など、数
々の報告がなされているものの、未だ１層又は２層構造
の特性を」二回る最適な構成を有する３層音響整合層の
提案はなく、実用化がまたれているといった現状である
。

これとは別に、第４図に示す如き、トランスジー−サｌ
Ｏの音響インピーダンスから生体表面２２の音響インピ
ーダンスまで連続的に変化する媒介層２４をトランスジ
ューサ１０の生体１６の間に設ける提案がなされている
が（特開昭５４−２１０８２号公報）、実際上適切な材
料の選択、製造が極めて困難であるという不都合があっ
た０ ■３発明の目的 しだがって本発明は、感度をそれ程損失する（５） こと彦く、１層又は２層タイプの音響整合層より優れた
応答性を発揮することが可能で最適な３層音響整合層構
造を持つ超音波探触子を提供することを目的とする。

本発明によれば、この目的は次のような超音波探触子に
よって達成される。すなわち、この超音波探触子は、圧
電体として音響インピーダンスが２０〜４０　Ｘ　１０
　ｋｇ／ｍ−ｓの圧電材を用いるとともに、音響整合層
として音響インピーダンスが５〜１．５　Ｘ　１０　ｋ
ｇ／ｓ２・Ｓ　である第１の整合材、１．９〜４．．４
　Ｘ　１０６ｋｇ／　ｍ’ｓである第２の整合材、１．
６〜２．　ＯＸ　１０　ｋｇ／ｍ−ｓである第３の整合
材を順次積層した３層構造体である。

■１発明の詳細な説明 次に、添付図面を参照して本発明の超音波探触子につき
詳細に説明する。

本発明は、超音波探触子を構成している各媒質中を伝播
する圧力波を理論解析し、受信波形を直接求めて探触子
の感度・応答性を算出することによシ最適な整合層を見
い出したもので、（６） 第５図乃至第１１図にその解析原理を示す。まず、第５
図は、トランスジユーザ１０の厚すヲλ／２（λは圧電
材中での波長）、ｌ・ランスソユーサ１０と負荷１６と
の間に厚さλ／４（λ′は整合層内での波長）の音響整
合層２０を設け、背面側に背面負荷材１８を密着した構
成を持つ超音波探触子３０において、トランスジユーザ
ｌＯ両面の電極２４．２６に、第７図に示す単パルス電
圧ｖ１ｎを掛けた場合の圧力波の時間的変化を図式化し
て示す説明図である。図中、縦軸は時間経過を表わす。

トランスジー−サ１０の両面からは４つの圧力波Ａ１〜
Ａ４が放出されるが単パルス電圧Ｖｉ、が印加された時
刻１＝０に発生する圧力波（ＡＦ、）ｏ〜（ＡＩ）４の
それぞれの振幅は次式で示される。

（Ａｌ）ｏ””　ｈ−Ｖｉｎ−ＺＢ／（Ｚｎ＋ＺＴ）（
Ａ２）０　＝　ｈ　Ｖｉｎ　−ＺＴ／（Ｚｎ　＋ＺＴ）
（Ａ３）ｏ　＝　ｈ　Ｖ、ｎ　−Ｚｔ／（ＺＴ＋ＺＭ）
（Ａ４　）ｏ　＝ｈ　”ｉｎ　ＨＺＭ／（ＺＴ　＋２Ｍ
）但し、ｈはトランスソー−サ１０の厚さ方向の圧電係
数、Ｚｓ　＋　ＺＴ　＋　ＺＭ　（−Ｚ＋　）は各々背
面負荷材１８、トランスシュ、−サ１０、整合層２０の
音響インピーダンスである。との４つの波が、各媒質の
境界で、反射透過を繰返しながら負荷１６中に、圧力波
ＡＦを放出すなわち送信する。

ここで、ｌ−ランスソユーサ１０は厚み振動にＪ：って
共振周波数でピストン運動を行なっているものとし、ま
た、背面負荷材１８の裏面からのエコーは背面負荷材１
８に吸収されて殆んど無視でき、更に、トランスジュー
サ１０、整合層２０内での減衰、電極２４．２６及び各
媒質間の接着層の厚さによる影響も殆んどないものとし
て扱う。

各媒質の境界において互いに干渉し合う圧力波のピーク
が一致するので、Ａ２−Ａ４及び負荷１６へ送信される
圧力波Ａ、　Ｆは、次の漸化式で一般化して表わすこと
ができる。

（Ａ２）ｎ−ＲＴｎ・（Ａ３）ｎ−１ （Ａ３）ｎ＝ＲＴＭ・（Ａ２）ｎ−１＋ＴＴＭ−ＲＭＦ
（Ａ４）ｎ　−１（Ａ４）　ｎ＝ＴＭＴ・（Ａ２）ｎ−
ｉ＋ＲＭＴ−ＲｙＦ・（Ａ４　）　ｎ　−１（ＡＦ）ｎ
二ＴＦＭ・（Ａ４）ｎ ここで、添字ｎは、圧力波の発生時刻がＬｎ＝ｎ４１で
あることを意味し、ｎ′はｔｎよりｔ１／２だけ遅れて
いることを表わす。ｔｌは音波がトランスジューサ１０
を片道伝搬する時間である。

またＮ　ＲＴＢ　ｒ　ＲＴＭ　ｒ　ＲＭＦ　ＩＴＴＭ　
ｒ　ＴＭＴ　ｒ　ＴＦＭは媒質境界での反射および透過
係数で次式で与えられる。

ＲＴｎ＝（ＺＢ−Ｚｔ）／（ＺＴ＋ＺＢ）Ｉ　ＲＴＭ＝
（ＺＭ　ＺＴ）／（ＺＴ＋ＺＴ）ＲＭＦ＝（ＺＦ−ＺＭ
）／（ＺＭ＋ＺＦ）ＴＴＭ：２ＺＴ／（ＺＴ十ＺＭ）＋
　ＴＭＴ＝２２Ｍ／（ＺＭ＋Ｚｒ）ＴＦＭ：２ＺＦ／（
ＺＦ十ＺＭ） 一方、送信波ＡＦを同一の探触子３０で受信したとき、
圧力波Ａ１〜Ａ４の時間的変化は、前述と同様にして第
６図に示す如くになシ、（ＡＦ）ｎ”　（添字ｎ“はｔ
ｎよりｔ１／２だけ前の時刻を意味する、即ち、ｎ“−
ｎ’　−１）が探触子に入射した場合、ｔｎの時点でト
ランスノー−ザ１０に向かって作用する力は主面１４側
では（Ａ２）ｎ　（Ａ３）ｎ−１，１２側では（Ａ３）
ｎ　（Ａ−２）ｎ−１であるから、ｔｎの時（９） 点で発生する受信電圧は、トランスジューサ１０のピス
トン運動を考慮して、 但しＫは比例定数 となる。（Ａ２）ｎｌ（Ａ３）ｎは、次の漸化式で与え
られる。

（Ａ２）ｎ＝ＲＴＢ・（Ａ３）ｎ−１ （Ａ３）ｎ＝ＲＴ　Ｍ・（Ａ２）ｎ−１＋ＴＴＭ　−Ｒ
ＭＦ　・（Ａ４　）ｎ−１＋　ＴＭＦ−Ｔｎｃ（ＡＦ）
ｙ＜’（Ａ４）ｎ＝ＴＭＦ・（Ａ２）１−１＋ＲＭＴ−
ＲＭＦ・（Ａ、４）ｎ−１＋ＴＭｐ−ＲＭＴ（ＡＦ）＃
以上の計算を行なえば、単パルス電圧■ｉｎに対する受
信波形をめることができる。

同様の考えのもとに、第８図、第９図に、トランスジー
−サ１０と負荷１６との間に、厚さλ１／２及びλ２／
２（λ１．λ２は各々整合層内の波長）で音響インピー
ダンスがｚｌ、　ｚ２の第１整合層３２及び第２整合層
３４を形成した整合層が２層構造の探触子４０に対する
送信時及び受信時（１０） の圧力波形の時間変化を示す。前述と同様にして、送信
時のＡ２〜Ａ５　、　ＡＦ’の圧力波は次の漸化式で表
わされる。

（Ａ２）ｎ＝ＲＴｎ　・（Ａ３　）ｎ　−１（Ａ３　）
ｎ＝ＲＴ　１°（Ａ２）ｎ−ｉ→−Ｒ１２°ＴＴ１°（
Ａ４）、−１＋Ｔ１２　Ｔｒ１′（Ａ５）ｎ−＋（Ａ４
）ｎ＝ＴＩ７°（Ａ２）ｎ−１十Ｒ１２°ＲｉＴ“（Ａ
４）、−＋＋Ｔｔ２°Ｒ１ｒ（Ａ５）ｎ−１（Ａ５　）
ｎ＝Ｔ２１°Ｒ２ｐ゛（Ａ４）ｎ−＋＋Ｒ２１゛Ｒ２Ｆ
（Ａ５）ｎ−１（ＡＦ）１１−Ｔ２１４ｒ２・（Ａ４）
ｎ−１＋Ｒ２１・ＴＦ２・（Ａ５）ｎ−１また受信時の
（Ａｚ）ｎ　、　（Ａ３）ｎは、次式で与えられる。

（Ａ２）ｎ＝Ｒｒｎ・（Ａ３）ｎ−１ （Ａ３　）ｎ＝ＲＴ　１°（Ａ２）ｎ−１＋Ｒ４２°Ｔ
Ｔ１°（Ａ４）ｎ−１＋Ｔｔ２−ＴＴｌｏ（Ａ５）ｎ−
１（Ａ４）ｎ＝Ｔ１Ｔ・（Ａ２）ｎ−１＋Ｒ１２・Ｒｌ
Ｔ・（Ａ４）ｎ−１＋Ｔ１２・ＲｌＴ・（Ａ５）ｎ−ｉ
（Ａ５）ｎ＝Ｔ２ｔ・Ｒ２Ｆ（Ａ４）ｎ−１十Ｒ２１・
Ｒ２Ｆ・（Ａ５）ｎ−１＋Ｔ２Ｆ・（ＡＦ）ｎ更に、第
１０図、第１１図は、トランスジューサ１０と負荷１６
の間に、厚さλ１／２．λ２／２゜λ３／２（λ１．λ
２．λ３は各々整合層内の波長）で音響インピーダンス
がｚｌ　、　ｚ２　、　ｚ３の三層構造の第１乃至第３
音響整合層４２，４４．４６を形成した探触子５０に対
する送信時及び受信時の圧力波形の時間変化を示すもの
で、前述と同様にして送信時のＡ２〜Ａ６．ＡＦの圧力
波は（Ａ２）ｎ−ＲＴＢ　（Ａ３）ｎ−１ （Ａ３）ｎ＝ＲＴ１　・（Ａ２）ｎ−１＋Ｒ＋２　・Ｔ
ｒｌ　・（Ａ４）ｎ−１＋Ｔ＋　２・Ｔｒｌ・（Ａ５）
ｎ−１（Ａ４）ｎ＝Ｔ１Ｔ−（Ａ２）ｎ−１＋Ｒ１２°
Ｒ＋Ｔ゛（Ａ４）ｎ−１＋Ｔ＋２°Ｒ１ｒ°（Ａ５）ｎ
−１（Ａ５　）ｎ−Ｔ２１１ｙ３（Ａ４）ｎ−＋　十Ｒ
２ｉ・Ｒ２ｓ・（Ａ５）ｎ−ｉ　＋Ｒ５Ｆ−Ｔ２３・（
Ａ６）ｎ−ｉ（、八〇）ｎ＝Ｔ２１°Ｔ３２　゛（Ａ４
）ｎ−ｔ＋Ｒ２１−Ｔ５２°（Ａ５）ｎ−１十Ｒ，！Ｆ
−Ｒ３２−（＃１３）ｎ−１（ＡＦ）ｎ’　”’　ＴＦ
３　・（Ａ、６）ｎまた、受信時についても以下の漸化
式で与えられる。

（Ａ２）ｎ〜（Ａ４）４は送信時と同じ、（Ａ５）ｎ＝
Ｔ２１’Ｒ２５°（Ａ４）、−＋十Ｒ２１”Ｒ２ｓ°（
Ａ５）ｎ−ｉ→−Ｒ３Ｆ−Ｔ２３・（Ａ６）、１−１＋
Ｔ３Ｆ−Ｔ２ｓ　・（ＡＦ　）＋？’（Ａ６）ｎ−Ｔ２
１”Ｉ’３２’　（Ａ４）ｎ−１十Ｒ２１・Ｔ３２（Ａ
５）ｎ−ｔ→−Ｒ３Ｆ−Ｒｓ２（Ａ６）ｎ−１＋Ｔ３Ｆ
−Ｒ３２（ＡＦ）ｎ’但し、ｎ″−ｎ′−１ 以上の解析法に基づき、背面負荷１８が空気（Ｚｎｎキ
ラで、トランスジユーザ１０及び負荷１６の音響インピ
ーダンスヲ各々ＺＴ＝３０゜Ｚｐ　＝　１．５　Ｘ　１
．０６ｋｇ／ｍ２°Ｓとした場合の各１層乃至３層構造
の探触子３０，４０．５０について、受信波形をめ、最
大パルス高から相対感度８１時間軸上における最大パル
ス周りの分散から応答性りを算出した。その結果を第１
２図乃至第１６図に示す。なお、２層構造の探触子４０
を例として解析して得た受信波形は、実際の探触子を製
作し、実測して得た波形と概ね一致する結果となり、本
発明原理の妥当なことがわかる。

これを第１７図乃至第２０図に示す。これらの図におい
て図（Ａ）は実測波形を示し、同（Ｂ）は解析波形を示
す。

第１２図、第１３図は、整合層が１層の探触子３０に関
するもので整合層２０の音響インピーダンスｚ１が種々
に変化させである。これによれば、ｚｌ−４×１０６ｋ
ｇ／ｍ２・Ｓ伺近で感度、応答性ともに最高レベルとな
っている。第１４図は、２層タイプの探触子４０の特性
で、第１層の音Ｉｎ合層３２の音響インピーダンスス１
ヲパラメータとし、各２１の値毎に第２層の２２を種々
に変化させた様子を示す。図から応答性の改善は、（１
３） Ｚｌを６〜７．Ｚ２を２．０〜２．２　Ｘ　１０’　ｋ
ｇ／ｍ２・ｓ程度にするのが最適であシ、この場合、相
対感度は最適組合せ（Ｚｌ　＝　５〜６　、　Ｚ２　＝
　１．、７〜１．９×１０６に９層ｍ２・Ｓ）に比べて
１％程度しか低下していない。第１５図、１６図のＸ印
で示したデータは、上記２層タイプの探触子４０の特性
から、各２１の値毎に最適となるｚ２の組合せを見出し
、相対感度ＳとＤをプロットしたもので、グラフの数字
はｚ２の値を×１０６ｋｇ／ｍ２・Ｓで表わしている。

第１５図、第１６図中の黒丸印で示したデータは、３層
タイプの探触子５０の特性を示すもので、各２１の値毎
に最適となるＺ２＋２３の組合せを見出し、ＳとＤをプ
ロットしたもので、グラフ中の数字の上段は、ｚ２の値
、下段はＺ３の値を×１０６ｋｇ／ｍ２・Ｓで表わして
いる。この結果、前記２層タイプよ如更に応答性の改善
がなされている範囲は、概路次の範囲のものである。

第１整合層Ｚ１　：　６〜１２　（Ｘ　１０６ｋｇ／ｍ
２・ｓ　）第２整合層Ｚ２：２〜４ （１４） 第３整合層Ｚ３　：　１．６〜２．０ この範囲での応答性は、約１．７〜２の値であり、感度
の最適組合せからの低下は数チ以下である。解析受信波
形例を第２１図、第２２図に示す。

第２３図、第２４図は、トランメソ１．−サ１０の音響
インピーダンスＺＴを２０　Ｘ　１０　及び４０Ｘ１０
６（ｋｇ／ｍ’ｓ）とした場合の各探触子３０゜４０．
５０の特性を前述と同様に算出したもので各々、２層タ
イプより改善された応答性を示す３層タイプの範囲は次
の通りである。

第１整合層Ｚ１　５〜１０　７〜１５ 第２整合層ｚ２１．９〜３．５　２．１〜４．４第３整
合層Ｚ３　１．６〜１．９　１．６〜２．０従って、ト
ランスノー−サ１０に用いる圧電材が例えばＰＺＴ　テ
ＺＴ　＝２０〜４０　Ｘ　１０６ｋｇ／ｍ’ｓとすると
き、２層タイプよシ改良される３層タイプの構成範囲は
、 第１整合層　５〜１５（×１０６ｋｇ／ｍ２・Ｓ）第２
整合層　１．９〜４．４．（） 第３整合層　１．６〜２．０（） となる。

次表は、ＺＴ＝　３３．７Ｘ１０６ｋｇ／ｍ’ｓ　のト
ランスジー−サ１０を用いて、従来報告されている３層
タイプの探触子と本発明原理に基づいて最適化した探触
子との特性を比較したもので、応答性が格段に改善され
ていることが示されている。

第２５図、第２６図に示す従来法の３層タイプに対する
解析受信波形と、第２７図、第２８図に示す本発明に基
づく３層タイプの解析受信波形を較べても受信波形の後
引き部分が殆んど消（ＺＢ−Ｚ３　：　１０　ｋｇＡｎ
・ｓ　）本発明による３層構造の探触子を実現するため
には、上記各整合層の音響インピーダンスの範囲よシ例
えば次の材料を使用すればよい。

第１整合層：　Ｇｅｎｅ　ｒ　Ａｓ２Ｓ３ガラス、エポ
キシ樹脂とＷ粉の混合物、 熱可塑性高分子又は熱可塑性高分子とゴム状弾性高分子
からなる高分子物質と無機粉末からなる混合物、等 （１７） 第２整合層：ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステ
ル、ＡＢＳ　ポリカーデネート、アクリル、エポキシ樹
脂、等 第３整合層：　シリコーン、・ゴム、ネオプレン・コゝ
ム、等 ■１発明の具体的作用効果 以上のように本発明の超音波探触子によれば、トランス
ゾューサと負荷との間に３層構造の音響整合層を形成し
、各整合層の音響インピーダンスを最適化したことで、
１，２層タイプの音響整合層を有する探触子に比べ感度
をそれ程損失することなく、応答性の改善を図ることが
できる。従って、より広帯域の超音波信号を送受信でき
るので時間分解能が改善され装置の性能が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は各々従来型の探触子を示す概略図、 第５図、第６図は１層タイプの探触子の送受信時におけ
る圧力波の伝播の様子を示す説明図、（１８） 第７図は、トランスノー−ザの両端に印加する信号波を
示す図、 第８図、第９図は２層タイプの探触子の送受信時におけ
る圧力波の伝播の様子を示す説明図、第１０図、第１１
図は３層タイプの探触子の送受信時における圧力波の伝
播の様子を示す説明図、 第１２図、第１３図は各々１層タイプの探触子の感度及
び応答性特性を示す線図、 第１４図は２層タイプの探触子の感度及び応答性特性を
示す線図、 第１５図、第１６図は各々本発明に係る３層タイプの探
触子の感度及び応答性特性を２層タイプと比較して示す
線図、 第１７図乃至第２０図は２層タイプの探触子について解
析して得た受信波形と実測波形を比較して示す線図、 第２１図、第２２図は本発明に係る最適化した３層タイ
プの探触子について解析して得た受信波形を示す線図、 第２３図及び第２４図は、トランスツユ、−サの音響イ
ンピーダンスを変えた場合における３タイプの探触子の
感度及び応答性特性を示す線図、 第２５図、第２６図は従来の３層タイプ０の探触子につ
き解析して得だ受信波形を示す線図、第２７図、第２８
図は本発明の３層タイプの探触子について解析して得た
受信波形を示す線図である。 主要部分の符号の説明 ＩＯ・・・圧電体としてのトランスノー−サ２４　、２
６　電極 ４２・・・第１音響整合層 ４４・・・第２音響整合層 ４６・・・第３音響整合層 第１図 第３図 第２図 第４図 第２５図 第２６図 手続補正書 昭和６０年５月２４日 特許庁長官　志賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５９年特許願第４０４８５号 ？０発明の名称 超音波探触子 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所〒１５１ 東京都渋谷区幅ケ谷２丁目４４番１号 名称チル七株式会社 代表取締役　戸澤　三雄 ４、代理人 住所〒１０５ 東京都港区虎ノ門１−１３−４ ５、補正の対象 （１）明細書の「特許請求の範囲」の欄（２）明細書の
「発明の詳細な説明」の欄（３）明細書の「図面の簡単
な説明」の欄（４）図面 ６、補正の内容 （１）「特許請求の範囲」を別紙の通り訂正する。 （２）明細書第４頁第２行の 「チタン酸・ジルコン酸鉛系」を ［ジルコンチタン酸鉛系」に訂正する。 （３）明細書第４頁第１８行の ｒＡｕｌｄＪの後に 「、」を挿入する。 （４）明細書第５頁第３行の ｒ　ＧＯＬＬＪの後に 「、」を挿入する。 （５）明細書第６頁第７行〜第８行の ［音響インピーダンス・・・　１０８ｋｇ／ｌＩ２　・
Ｓの］を ［ジルコンチタン酸鉛系のセラミック」に訂正する。 （６）明細書第６頁第１θ行の ［５〜１５ｘ１０８ｋｇｌ諺２・ｓ」を「７〜ｌｌｘ１
０６ｋｇ／１１２・ｓ」に訂正する。 （７）明細書第６頁第１１行の 「１．９〜４．４　Ｘ　１０”ｋｇ／ｍ２　・Ｓ」をｒ
２．ｏ　〜４．０　Ｘ　１０６ｋｇ／ｎ＋２・ｓ　Ｊ　
ニ訂正する。 （８）明細書第７頁第１６行〜第１９行の「（Ａ１）ｏ
−−ｈ１１ｖｉｎＩＩＺＢ／（ＺＢ＋ＺＴ）−・・（Ａ
４）　＝−ｈＶ、　−Ｚ　／（Ｚ　＋　Ｚ１４）」を０
　＋ｎＭＴ ｒ　（Ａｌ）　ｏ　＝−ｈＣ−Ｖ　ｉｎ　拳　ＺＢ／（
ＺＢ＋　ＺＴ）（Ａ２）ｏ−ｈＣＩｌｖｉｎｌＩＺＴ／
（ＺＢ＋ＺＴ）（Ａ３）ｏ＝　ｈＣ−Ｖ、ｎ−Ｚ７／（
ＺＴ＋　ＺＭ）　。 （Ａ４）ｏ＝−ｈＣ−Ｖ、ｎ”　ＺＮ／（ＺＴ＋　２Ｍ
月に訂正する。 （９）明細書第８頁第１行の 「圧電係数、」の後に 「Ｃは静電容量、」を挿入する。 （１０）明細書第９頁第１行の ｒ（ＡＦ）　＝　Ｔ　・（Ａ４）　Ｊをｎ　ＦＭ　。 ｒ（ＡＦ）　、＝　Ｔ　・　（Ａ４）　Ｊに訂正する。 ｎ　ＦＭ　ｎ （１１）明細書第１１頁第１６行の ［入／２及び入、／２」を 「入　／４及び入２／４」に訂１トする。 （１２）明細書第１１頁第１６行〜第１７行の「入　／
２．入２／２．入３／２」　を「入　／４．入２／４．
入３／４」に３丁１卜する。 ■ （１３）明細書第１６頁第１１行の 「、第２８図」を削除する。 （１４）明細書第２０頁第７行の 「、第２８図」を削除する。 （１５）願書に添付した図面の第２８図を削除する。 （１６）願書に添付した図ＩＩ′Ｉｉの第１図、第４１
）４、第１５図、第１６図、第１７図、第１８図、第１
９図、第２２図、第２５図および第２７図を本手続補正
書に添伺の図面ど差し＋）える。 ７、添付書類の１」録 （１）差替図面（第１図、第４図、第１５図、第１６図
、第１７図、第１８図、第１９図、第２２図、第２５図
および第２７図）　各１通２、特許請求の範囲 圧電体の両面に形成された１対の電極と、該１対の電極
の一方の電極にに設けられた音響整合層とを有する超音
波探触子において、 前記圧電体は、ジルコンチタン酸鉛系のセラミック圧電
体であり、 前記ｒｆ響整合層は、音響インピータンスが７〜］Ｉ　
Ｘ　１０６ｋｇ／ｍ２・ｓ　である第１の整合材、２．
０〜４．ＯＸ　１０　ｋｇ／ｍ　拳ｓである第２の整合
材、１、Ｅｉ　〜２．ＯＸ　１０　ｋｇ／ｍ　１１ｓで
ある第３の整合材を順次積層１７た３層構造体であるこ
とを特徴とする超音波探触子。 施１図 尾４閏 （Ａ）　泡Ｌ ｚ、：各帰棉吾物７０μｍ ｚ２°ポリエ人チル　／２５μｍ ？（２）　（Ｂ） ｚｔ　”　？−３＝！２＝５．１ 第２２回

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧電体の両面に形成された１対の電極と、該１対の電極
   の一方の電極上に設けられた音響整合層とを有する超音
   波探触子において、前記圧電体は、音響インピーダンス
   が２０〜４０　Ｘ　］、０６ｋｇ／ｍ２・ｓの圧電材を
   含み、前記音響整合層は、音響インピーダンスが５〜１
   ５　Ｘ　１０　ｋｇ／ｍ、　・ｓである第１の整合材。 ］、、　９〜４．．４　Ｘ　１０６ｋｇ／ｍ’ｓ　であ
   る第２の整合材。 １、６〜２．０　Ｘ　１．０　ｋｇ／　ｍ−ｓである第
   ３の整合材を順次積層した３層構造体であることを特徴
   とする超音波探触子。