JPS6313640B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6313640B2 JPS6313640B2 JP56046816A JP4681681A JPS6313640B2 JP S6313640 B2 JPS6313640 B2 JP S6313640B2 JP 56046816 A JP56046816 A JP 56046816A JP 4681681 A JP4681681 A JP 4681681A JP S6313640 B2 JPS6313640 B2 JP S6313640B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic transducer
- piezoelectric element
- film
- transducer according
- pvdf
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B06—GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
- B06B—METHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
- B06B1/00—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
- B06B1/02—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
- B06B1/06—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction
- B06B1/0607—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements
- B06B1/0611—Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy operating with piezoelectric effect or with electrostriction using multiple elements in a pile
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ポリフツ化ビニリデン（以下PVDF
と略称する）等の圧電性有機物、又は粉末状の圧
電セラミツクを分散させたゴム状あるいはプラス
チツク状の材料（以下総称してポリマー系圧電材
料という）を用いて構成した、淡水、海水ないし
人体などに対峙して用いられる超音波トランスデ
ユーサに関するものである。
と略称する）等の圧電性有機物、又は粉末状の圧
電セラミツクを分散させたゴム状あるいはプラス
チツク状の材料（以下総称してポリマー系圧電材
料という）を用いて構成した、淡水、海水ないし
人体などに対峙して用いられる超音波トランスデ
ユーサに関するものである。
従来より、ポリマー系圧電材料は適宜に成形し
必要に応じて分極を施せば超音波送受波器として
利用できることが知られているが、圧電性が不十
分である等の種々の欠点に大きく支配され、それ
自身の可成形性及び音響学的インピーダンス整合
の良さなどの利点があるにもかかわらず充分に利
用されていない。例えばそれらの33方向の圧電定
数d33は、従来からこの用途において公知かつ汎
用の圧電セラミツク（例えばPZTなど）の1/5〜
１／１０倍が実用的に得られる上限である。しかしな
がら多少の電気的な挿入損失を覚悟すれば非常に
インパルス応答の良い広帯域な超音波結合を得る
ことができることが知られている。
必要に応じて分極を施せば超音波送受波器として
利用できることが知られているが、圧電性が不十
分である等の種々の欠点に大きく支配され、それ
自身の可成形性及び音響学的インピーダンス整合
の良さなどの利点があるにもかかわらず充分に利
用されていない。例えばそれらの33方向の圧電定
数d33は、従来からこの用途において公知かつ汎
用の圧電セラミツク（例えばPZTなど）の1/5〜
１／１０倍が実用的に得られる上限である。しかしな
がら多少の電気的な挿入損失を覚悟すれば非常に
インパルス応答の良い広帯域な超音波結合を得る
ことができることが知られている。
このようなポリマー系圧電材料は、材料自体や
その組成、成形技法、分極技法等の面からの性能
向上追求も試みられているが、本質的にPZTの
数分の１の圧電定数を越すことは難しいと考えら
れ、それ故単板又は単一膜の２端子素子として限
られた範囲でしか応用されていなかつた。
その組成、成形技法、分極技法等の面からの性能
向上追求も試みられているが、本質的にPZTの
数分の１の圧電定数を越すことは難しいと考えら
れ、それ故単板又は単一膜の２端子素子として限
られた範囲でしか応用されていなかつた。
第１図及び第２図は従来の単一膜構造の２端子
素子としての超音波トランスデユーサを示す。第
１図に示すトランスデユーサは、その厚みを大略
１／２λ（λは超音波の波長）とするPVDF１の両面
に金、アルミニウム等を蒸着することにより薄膜
電極２，３を形成したもので、これを水浸しその
厚み振動を水と結合し目的物に対し超音波を送波
及び受波するものである。また、第２図に示すト
ランスデユーサは膜厚を大略1/4λとするPVDF
１の対向面に同様な薄膜電極２及び真ちゆう板４
（厚さ約0.1〜５mm）の電極を接合し、薄膜電極２
の方より水を介して目的物に超音波を発射するも
のである。なお、真ちゆう板４の裏側は空気中に
放置されている。しかしながら、これらいずれの
トランスデユーサにおいてもPVDF１の膜厚を大
とすることが難しいため、医用用途に適した低い
共振周波数（o）（約１〜10MHz）のトランスデ
ユーサを得ることは構造上難しい。また、第２図
に示すトランスデユーサでは、PVDF膜自体を厚
み方向に片持梁構造により保持しつつ1/4λ共振
をさせ、あるいは真ちゆう板４を含めた厚さを1/
２λとして動作させることができるので、第１図
に示すトランスデユーサより強度上はるかに有利
であり、また更に低いoのものを得ることがで
きるが、その総合感度（ないしは双方向挿入損
失）はPZTにより構成された従来のトランスデ
ユーサに比べて相当悪く（例えば−10〜−
16dB）、このため至近距離すなわち体表面の、又
は乳腺などのような超音波エネルギーの減衰の少
い極く限られた目的物体にしか適用できないとい
う問題があつた。
素子としての超音波トランスデユーサを示す。第
１図に示すトランスデユーサは、その厚みを大略
１／２λ（λは超音波の波長）とするPVDF１の両面
に金、アルミニウム等を蒸着することにより薄膜
電極２，３を形成したもので、これを水浸しその
厚み振動を水と結合し目的物に対し超音波を送波
及び受波するものである。また、第２図に示すト
ランスデユーサは膜厚を大略1/4λとするPVDF
１の対向面に同様な薄膜電極２及び真ちゆう板４
（厚さ約0.1〜５mm）の電極を接合し、薄膜電極２
の方より水を介して目的物に超音波を発射するも
のである。なお、真ちゆう板４の裏側は空気中に
放置されている。しかしながら、これらいずれの
トランスデユーサにおいてもPVDF１の膜厚を大
とすることが難しいため、医用用途に適した低い
共振周波数（o）（約１〜10MHz）のトランスデ
ユーサを得ることは構造上難しい。また、第２図
に示すトランスデユーサでは、PVDF膜自体を厚
み方向に片持梁構造により保持しつつ1/4λ共振
をさせ、あるいは真ちゆう板４を含めた厚さを1/
２λとして動作させることができるので、第１図
に示すトランスデユーサより強度上はるかに有利
であり、また更に低いoのものを得ることがで
きるが、その総合感度（ないしは双方向挿入損
失）はPZTにより構成された従来のトランスデ
ユーサに比べて相当悪く（例えば−10〜−
16dB）、このため至近距離すなわち体表面の、又
は乳腺などのような超音波エネルギーの減衰の少
い極く限られた目的物体にしか適用できないとい
う問題があつた。
本発明の目的は、このような点に鑑み、電極を
有するPVDF単一膜を複数枚積層することにより
従来のセラミツク圧電素子にも匹敵する総合感度
を有すると共にポリマー系圧電素子が本質的に有
する広帯域性並びにインパルス応答の良さを滅殺
することのない超音波トランスデユーサを提供す
ることにある。
有するPVDF単一膜を複数枚積層することにより
従来のセラミツク圧電素子にも匹敵する総合感度
を有すると共にポリマー系圧電素子が本質的に有
する広帯域性並びにインパルス応答の良さを滅殺
することのない超音波トランスデユーサを提供す
ることにある。
以下図面を用いて本発明を詳細に説明する。第
３図は本発明に係る超音波トランスデユーサの圧
電素子膜部分の一実施例を示す説明的要部構成図
である。第３図において、１０（１０1〜１０o）
は両面に電極２，３を有するPVDF膜で、超音波
が伝播するのに好適な伝播媒体２０例えば水、水
とほぼ等価な音響特性を有する媒質又はシリコン
ゴム等を用いることができる。第３図ではシリコ
ンゴム２０をそれぞれの膜間に介在させてPVDF
単一膜を積層してある。これらのPVDF単一膜の
両端を保持枠３１，３２によつて保持することに
より平面性を良好に保ち、また各PVDF膜の電極
には後述する駆動回路が接続され得るようになつ
ている。この積層PVDF膜１０の表面側開口端に
はそこから発射されもしくはそこに到来する超音
波ビームに関し所望の指向性を得る目的で音響レ
ンズ４０を取付けてある。この音響レンズとして
は例えば凸レンズ状のシリコンゴム又は凹レンズ
状のアクリル樹脂板などを使用することができ
る。しかしながらこのような音響レンズを用いな
い場合にも開口端は十分に良好な音響学的結合を
成すことができる。その場合、この開口端は等大
の１枚の平面振動子に大略等価である。他方、積
層PVDF膜１０の背面側には音響学的無反射終端
を実現するための吸音用のパツキング材５０が取
付けられている。このパツキング材５０としては
例えば中空ガラスバルーン等の軽量体と重金属粉
末、ないしアルミナ、珪砂などの比重の重い粉末
とを適宜量ずつ混入することにより音響学的損失
を強調され、またこの配列構造の平均音響インピ
ーダンスとよく合致するインピーダンスを有する
ように作製されたシリコンゴム等を使用すること
ができる。
３図は本発明に係る超音波トランスデユーサの圧
電素子膜部分の一実施例を示す説明的要部構成図
である。第３図において、１０（１０1〜１０o）
は両面に電極２，３を有するPVDF膜で、超音波
が伝播するのに好適な伝播媒体２０例えば水、水
とほぼ等価な音響特性を有する媒質又はシリコン
ゴム等を用いることができる。第３図ではシリコ
ンゴム２０をそれぞれの膜間に介在させてPVDF
単一膜を積層してある。これらのPVDF単一膜の
両端を保持枠３１，３２によつて保持することに
より平面性を良好に保ち、また各PVDF膜の電極
には後述する駆動回路が接続され得るようになつ
ている。この積層PVDF膜１０の表面側開口端に
はそこから発射されもしくはそこに到来する超音
波ビームに関し所望の指向性を得る目的で音響レ
ンズ４０を取付けてある。この音響レンズとして
は例えば凸レンズ状のシリコンゴム又は凹レンズ
状のアクリル樹脂板などを使用することができ
る。しかしながらこのような音響レンズを用いな
い場合にも開口端は十分に良好な音響学的結合を
成すことができる。その場合、この開口端は等大
の１枚の平面振動子に大略等価である。他方、積
層PVDF膜１０の背面側には音響学的無反射終端
を実現するための吸音用のパツキング材５０が取
付けられている。このパツキング材５０としては
例えば中空ガラスバルーン等の軽量体と重金属粉
末、ないしアルミナ、珪砂などの比重の重い粉末
とを適宜量ずつ混入することにより音響学的損失
を強調され、またこの配列構造の平均音響インピ
ーダンスとよく合致するインピーダンスを有する
ように作製されたシリコンゴム等を使用すること
ができる。
第４図はこのような積層PVDF膜の一部を拡大
表示したもので、電極を含む各々のPVDF膜は平
面性よく保持され、その厚みがｔ、隣り合う膜と
は平行性良く保たれ、その間隔がｄであることを
示す。このように間隔をおきつつ配列した各
PVDF膜は進行波結合を成すように膜間に適宜の
デイレーをもつて電気的結合（送受信）を行なう
必要がある。第５図はPVDF膜１０を駆動し超音
波送受波を行ない得るデイレーラインの一実施例
を示す構成図であり、インダクタンスＬ及びキヤ
パシタンスＣよりなるLCデイレーラインと、入
出力の成端抵抗Z1，Zpより構成されている。ここ
で、各PVDF膜とLCデイレーラインの各タツプ
とは配列順に予定された遅延時間関係をもつて結
合されている。すなわち、送波時には音波発射方
向の開口端に近いPVDF膜ほど遅く駆動され、ま
た受波時には、開口端に近いPVDF膜に受信され
た信号ほど長時間の遅延を受けたのち全体の電気
端子Ｔに現われる。これらの行程において、常
に、デイレーラインの中を進行している送波され
または受波されつつある電気信号を、各PVDF膜
と中間媒体の成す配列構造の中を伝播する超音波
エネルギーとの歩調は大略合致せられており、故
にこの構成により進行波結合の原理に従つた電
気・音響エネルギー変換（結合）が行なわれる。
表示したもので、電極を含む各々のPVDF膜は平
面性よく保持され、その厚みがｔ、隣り合う膜と
は平行性良く保たれ、その間隔がｄであることを
示す。このように間隔をおきつつ配列した各
PVDF膜は進行波結合を成すように膜間に適宜の
デイレーをもつて電気的結合（送受信）を行なう
必要がある。第５図はPVDF膜１０を駆動し超音
波送受波を行ない得るデイレーラインの一実施例
を示す構成図であり、インダクタンスＬ及びキヤ
パシタンスＣよりなるLCデイレーラインと、入
出力の成端抵抗Z1，Zpより構成されている。ここ
で、各PVDF膜とLCデイレーラインの各タツプ
とは配列順に予定された遅延時間関係をもつて結
合されている。すなわち、送波時には音波発射方
向の開口端に近いPVDF膜ほど遅く駆動され、ま
た受波時には、開口端に近いPVDF膜に受信され
た信号ほど長時間の遅延を受けたのち全体の電気
端子Ｔに現われる。これらの行程において、常
に、デイレーラインの中を進行している送波され
または受波されつつある電気信号を、各PVDF膜
と中間媒体の成す配列構造の中を伝播する超音波
エネルギーとの歩調は大略合致せられており、故
にこの構成により進行波結合の原理に従つた電
気・音響エネルギー変換（結合）が行なわれる。
ここで、一区間の遅延時間Δtoは、シリコンゴ
ム２０における音速をCoとすれば大略Δto＝ｄ／
Coとなるように選定しておく必要がある。なお、
PVDFの膜厚がｄより十分薄ければ、Coとして
水中の音速（1.5Km／ｓ）を代用しても実用上差
し支えない。しかし一方、中間媒体として音響学
的にPVDF膜と等価な物質、ないしは分極などし
ていない所のPVDF膜そのものを用いるならば、
配列内部での超音波の多重反射を防止し得るとい
う利点が生ずる。しかるにその場合、開口端にお
いて目的領域との音響学的インピーダンスマツチ
ングが必要になり、返つて煩雑となる。そのよう
なインピーダンスマツチング層は公知のように目
的領域たる水のインピーダンスと、この配列構造
の平均インピーダンスとの相乗平均のインピーダ
ンスを有する1/4波長板などにより実現せられ、
第３図のレンズ４０の位置におかれる。しかしな
がら、このようなマツチング層は波長単位で定義
されるので、何オクターブにも及び広帯域性を確
保することはできない。それ故に最も好ましい実
施形態として、配列構造の音線方向の平均音響学
的インピーダンスを水とほぼ等価とする（PVDF
膜が中間媒体の厚さ、ないし膜間間隔ｄより十分
薄ければほぼ等価となる）のがよい。
ム２０における音速をCoとすれば大略Δto＝ｄ／
Coとなるように選定しておく必要がある。なお、
PVDFの膜厚がｄより十分薄ければ、Coとして
水中の音速（1.5Km／ｓ）を代用しても実用上差
し支えない。しかし一方、中間媒体として音響学
的にPVDF膜と等価な物質、ないしは分極などし
ていない所のPVDF膜そのものを用いるならば、
配列内部での超音波の多重反射を防止し得るとい
う利点が生ずる。しかるにその場合、開口端にお
いて目的領域との音響学的インピーダンスマツチ
ングが必要になり、返つて煩雑となる。そのよう
なインピーダンスマツチング層は公知のように目
的領域たる水のインピーダンスと、この配列構造
の平均インピーダンスとの相乗平均のインピーダ
ンスを有する1/4波長板などにより実現せられ、
第３図のレンズ４０の位置におかれる。しかしな
がら、このようなマツチング層は波長単位で定義
されるので、何オクターブにも及び広帯域性を確
保することはできない。それ故に最も好ましい実
施形態として、配列構造の音線方向の平均音響学
的インピーダンスを水とほぼ等価とする（PVDF
膜が中間媒体の厚さ、ないし膜間間隔ｄより十分
薄ければほぼ等価となる）のがよい。
また、各間隔ｄは必ずしも一定である必要はな
く、各膜間の電気的デイレーをしかるべく調整す
るならばまちまちであつてもよい。また、PVDF
膜の枚数ｎが、ｎ・ｋ〓１（ｋは膜１枚当りの電
気・機械結合係数）を満足する枚数であれば、周
波数帯域幅を犠性にすることなく大きな結合が得
られる。結合係数ｋは、圧電セラミツク（例えば
PZT）では容易に0.5〜0.7程度に成し得るが
PVDF膜では約0.1〜0.15と弱い。従つて、その分
を枚数ｎでかせぐことによりｋの不足分を補つて
ｎ・ｋ〓１とするならばPZT単板に見合う結合
強度を得ることができる。
く、各膜間の電気的デイレーをしかるべく調整す
るならばまちまちであつてもよい。また、PVDF
膜の枚数ｎが、ｎ・ｋ〓１（ｋは膜１枚当りの電
気・機械結合係数）を満足する枚数であれば、周
波数帯域幅を犠性にすることなく大きな結合が得
られる。結合係数ｋは、圧電セラミツク（例えば
PZT）では容易に0.5〜0.7程度に成し得るが
PVDF膜では約0.1〜0.15と弱い。従つて、その分
を枚数ｎでかせぐことによりｋの不足分を補つて
ｎ・ｋ〓１とするならばPZT単板に見合う結合
強度を得ることができる。
複数個のPVDF単一膜が結合した場合における
周波数特性（又はインパルス応答）は、単位膜の
周波数特性で決る要素と配列で決る要素との積に
なる。それ故、波長λがｔ＝１／２λとなるような 最高動作周波数に至るまで配列の周期性と各膜間
の電気的デイレーが一致していさえすれば、大略
平坦な広帯域の周波数特性が得られる。しかしな
がら、ｎ・ｋ≫１としても大略ｎ・ｋ〓１の場合
より大きな利得が得られるわけではない。それ故
にｎ・ｋ１とするのが好ましい。PVDFの場
合、等価的なｋは0.1〜0.15程度であるから、ｎ
≒７〜10が最適である。
周波数特性（又はインパルス応答）は、単位膜の
周波数特性で決る要素と配列で決る要素との積に
なる。それ故、波長λがｔ＝１／２λとなるような 最高動作周波数に至るまで配列の周期性と各膜間
の電気的デイレーが一致していさえすれば、大略
平坦な広帯域の周波数特性が得られる。しかしな
がら、ｎ・ｋ≫１としても大略ｎ・ｋ〓１の場合
より大きな利得が得られるわけではない。それ故
にｎ・ｋ１とするのが好ましい。PVDFの場
合、等価的なｋは0.1〜0.15程度であるから、ｎ
≒７〜10が最適である。
第６図は本発明の超音波トランスデユーサの他
の実施例である。第６図において、６０は送波用
デイレーライン、７０（７０1〜７０o）は送波パ
ルス増幅器、８０（８０1〜８０o）は受波用初段
増幅器、９０は受波用デイレーラインをそれぞれ
示す。送波用デイレーライン６０から抽出される
少しずつ遅延された遅延パルスはそれぞれ増幅器
７０1〜７０oを介してPVDFトランスデユーサに
個別に導かれている。また、各PVDF膜における
受波信号は個別に受波用初段増幅器８０1〜８０o
を介して受波用デイレーラインに導入され、ここ
で適宜の遅延をかけてこれらの信号を合成し受波
信号として送出する。この場合、受波用初段増幅
器８０1〜８０oを低雑音、高入力インピーダンス
の増幅器とし、これらを膜状トランスデユーサ１
０1〜１０oの送波端子とは分離した受波端子に可
能な限り近接して配置し、これに各増幅器の入力
端を最短距離にて浮遊静電容量の増大を避けつつ
接続することが望ましく、そのようにすることに
よつて本発明の特徴である広帯域特性を損なうこ
となく従来のセラミツク圧電素子に勝るともおと
らぬ程の変換能力を実現することができる。
の実施例である。第６図において、６０は送波用
デイレーライン、７０（７０1〜７０o）は送波パ
ルス増幅器、８０（８０1〜８０o）は受波用初段
増幅器、９０は受波用デイレーラインをそれぞれ
示す。送波用デイレーライン６０から抽出される
少しずつ遅延された遅延パルスはそれぞれ増幅器
７０1〜７０oを介してPVDFトランスデユーサに
個別に導かれている。また、各PVDF膜における
受波信号は個別に受波用初段増幅器８０1〜８０o
を介して受波用デイレーラインに導入され、ここ
で適宜の遅延をかけてこれらの信号を合成し受波
信号として送出する。この場合、受波用初段増幅
器８０1〜８０oを低雑音、高入力インピーダンス
の増幅器とし、これらを膜状トランスデユーサ１
０1〜１０oの送波端子とは分離した受波端子に可
能な限り近接して配置し、これに各増幅器の入力
端を最短距離にて浮遊静電容量の増大を避けつつ
接続することが望ましく、そのようにすることに
よつて本発明の特徴である広帯域特性を損なうこ
となく従来のセラミツク圧電素子に勝るともおと
らぬ程の変換能力を実現することができる。
なお、送波用多段遅延手段（デイレーライン６
０）の機能としてはアナログ回路によるデイレー
ラインによるのみならず、デイジタル方式により
プリセツトカウンタ又はシフトレジスタを用いて
実現することもできる。
０）の機能としてはアナログ回路によるデイレー
ラインによるのみならず、デイジタル方式により
プリセツトカウンタ又はシフトレジスタを用いて
実現することもできる。
以上説明したように本発明によれば、ポリマー
系圧電素子を予定された値の間隔で積層配列し、
その各素子の間隔に見合つた遅延時間をもつて各
圧電素子を駆動すると共に圧電素子で受波した受
信信号も同様に素子の間隔に見合つた遅延時間を
介して合成することにより、ポリマー系圧電素子
が本来的に有する広帯域性並びにインパルス応答
の良さを低減することなく従来のセラミツク圧電
素子に実質上劣らない変換能力を有する超音波ト
ランスデユーサを実現することができる。
系圧電素子を予定された値の間隔で積層配列し、
その各素子の間隔に見合つた遅延時間をもつて各
圧電素子を駆動すると共に圧電素子で受波した受
信信号も同様に素子の間隔に見合つた遅延時間を
介して合成することにより、ポリマー系圧電素子
が本来的に有する広帯域性並びにインパルス応答
の良さを低減することなく従来のセラミツク圧電
素子に実質上劣らない変換能力を有する超音波ト
ランスデユーサを実現することができる。
第１図及び第２図は従来のPVDF膜トランスデ
ユーサの構成図、第３図は本発明に係る超音波ト
ランスデユーサの圧電素子膜部分の一実施例を示
す説明的構成図、第４図はPVDF膜の配置構造を
説明する図、第５図はデイレーラインの一実施例
を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す構
成図である。 ２，３…電極、１０（１０1〜１０o）…PVDF
膜、２０…伝播媒体、３１，３２…保持枠、４０
…音響レンズ、５０…パツキング材、６０…送波
用デイレーライン、７０（７０1〜７０o）…送波
パルス増幅器、８０（８０1〜８０o）…受波用初
段増幅器、９０…受波用デイレーライン。
ユーサの構成図、第３図は本発明に係る超音波ト
ランスデユーサの圧電素子膜部分の一実施例を示
す説明的構成図、第４図はPVDF膜の配置構造を
説明する図、第５図はデイレーラインの一実施例
を示す図、第６図は本発明の他の実施例を示す構
成図である。 ２，３…電極、１０（１０1〜１０o）…PVDF
膜、２０…伝播媒体、３１，３２…保持枠、４０
…音響レンズ、５０…パツキング材、６０…送波
用デイレーライン、７０（７０1〜７０o）…送波
パルス増幅器、８０（８０1〜８０o）…受波用初
段増幅器、９０…受波用デイレーライン。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 伝播媒体を介して互いに平行に積層されて配
列されたポリマー系圧電材料で成る複数枚の圧電
素子膜と、 これらの圧電素子膜の電極に結合される各タツ
プを有するデイレーラインと により構成され、前記デイレーラインの遅延時間
関係と関連して各圧電素子膜がそれらと垂直方向
に伝播する超音波と進行波結合が行われるように
配列してなる超音波トランスデユーサ。 ２ 前記圧電素子膜を膜間間隔より薄くしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の超音波
トランスデユーサ。 ３ 前記伝播媒体として、水又は水とほぼ等価な
音響特性を有する媒質を使用することを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の超音波
トランスデユーサ。 ４ 前記伝播媒体として前記ポリマー系圧電材料
と音響学的インピーダンスがほぼ等しい物質を用
いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の超音波トランスデユーサ。 ５ 前記配列構造の目的領域側の開口端部に音響
学的レンズを有することを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の超音波トランスデユーサ。 ６ 前記配列構造の目的領域側の開口端部におい
て目的領域との間に音響学的インピーダンスマツ
チング層を有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の超音波トランスデユーサ。 ７ 前記配列構造の目的領域側とは反対側の端部
において音響学的無反射終端を成すためのバツキ
ング材が配置せられてなることを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の超音波トランスデユー
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4681681A JPS57162591A (en) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Ultrasonic wave transducer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4681681A JPS57162591A (en) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Ultrasonic wave transducer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57162591A JPS57162591A (en) | 1982-10-06 |
| JPS6313640B2 true JPS6313640B2 (ja) | 1988-03-26 |
Family
ID=12757855
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4681681A Granted JPS57162591A (en) | 1981-03-30 | 1981-03-30 | Ultrasonic wave transducer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57162591A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6048175U (ja) * | 1983-09-12 | 1985-04-04 | 株式会社光電製作所 | 複周波・可変ビ−ム幅振動子 |
| DE3817996A1 (de) * | 1988-05-27 | 1989-12-07 | Hoffmann Medizinische Technik | Verfahren zur erzeugung von stosswellen und dazu geeigneter stosswellengenerator |
| WO1999013327A1 (en) * | 1997-09-08 | 1999-03-18 | Osaka Gas Co., Ltd. | Focusing longitudinal wave ultrasonic probe for inspecting polymer material and ultrasonic defect evaluation system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53143625U (ja) * | 1977-04-18 | 1978-11-13 | ||
| JPS55115799A (en) * | 1979-02-28 | 1980-09-05 | Kureha Chem Ind Co Ltd | Macromolecular piezoelectric film transducer of multiplex constitution |
-
1981
- 1981-03-30 JP JP4681681A patent/JPS57162591A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57162591A (en) | 1982-10-06 |
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