JPS6378700A - 複合圧電型超音波探触子 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は超音波診断装置などに用いる複合圧電型超音波
探触子に関する。

（従来の技術） セラミックス圧電体と高分子圧電体とを組み合わせ、両
方の特徴を具備したいわゆる複合圧電体を用いた超音波
探触子の検討が盛んにおこなわれてきている。

複合圧電体の特徴は、用途に応じた複合モデルを選択し
うるのに加え、超音波の発生に直接関与する圧電歪み定
数（ｄ定数）を低下させることなく、超音波を受けて電
気出力に直接関与する電圧出力定数（ｇ定数）を増加さ
せることができる点にある。更にこの圧電体は、セラミ
ックス圧電体にくらべ音響インピーダンスが小さく生体
との音響的整合が図）やすぐなるため超音波の伝播が良
くなる。

複合圧電体を用いた超音波探触子として特開昭５８−２
１８８３号公報記載のものがある。この超音波探触子は
１−３型の複合圧電体を用層ておシ、セラミックス圧電
体を平担な面を有する基板上に接着した後この圧電体を
完全に分離する多数の溝を形成し、次にこの溝の中に有
機物を充填固化したものを用いている。この超音波探触
子は、七う之ツクス圧電体を用いた場合に比ベセラミッ
クス圧電体棒と充填有機物が交互に配置されているとい
う構造のため配列周期による不要共振が起こυ、感度低
下を紹くとともにエコー波形のリンギングが長くなる七
いう欠点がある。

（発明が解決しようとする間浬点） 以上のように複合圧電型超音波探触子では感度が悪い、
エコー波形のリンギングが長いという問題点があった。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであシ、
高感度かつ広帯域の複合圧電型超音波探触子を提供する
ことを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するだめの手段と作用）本発明は圧電体
と電極を有する振動子を備えた超音波探触子において、
圧電体として多孔質セラミックス圧電体を用いることを
特徴とする複合圧電型超音波探触子である。

本発明で用いられる多孔質セラミックス圧電体は、空孔
を有するセラミックス圧電体であればいかなるものであ
ってもよく、格別に限定されるものではない。

本発明で用すられる、多孔質セラミックス圧電体の空孔
率は、セラミックス微粉末とバインダーとの混合比、あ
るいはポリウレタンによる発泡状況、焼成条件などによ
シ任意に変えることが可能であシ、空孔率０．１０〜０
．７５望ましくは０．３０未満の場合は、＃五字聾複合
圧電体の特徴を生かしきれず、従来のセラミックス圧電
体に類似した性質（誘電率、ｄ定数、ｇ定数、ヤング率
など）を示し、また０、６５を超える空孔率の場合は、
多孔質セラミックス圧電体が破損しやすくかつ誘電率が
極めて小さくなるなどの性質を示すためである。

また、本発明の多孔質セラミックス圧電体は空孔が高分
子化合物を含有していても、あるいは気孔であってもよ
い。

更に本発明で用いられる圧電性セラミックスは一般に圧
電材料として用いられている圧電性セラミックスであれ
ばどのようなものであってもよく例えば、ＰＺＴで代表
されるｐｂ（Ｚｒ−Ｔｉ　）０３系圧電セラミツクス、
ＢａＴｉＱ３、ＰｂＴｉＯ３等が挙げられる。

また、本発明の複合圧電型超音波探触子は以下に示した
板材を設けてもよい。

板材として、多孔質セラミックス圧電体＝の音響インピ
ーダンス（ＺＡＯ）と板材の音響インピーダンス（ＺＡ
１）とが実質的に同一のものを接合してもよい、この場
合、多孔質セラミックス圧電体と板材とがみかけ上一体
の振動子として動作する。

このため多孔質セラミックス圧電体（厚みｔ）のみを振
動板として用いた場合、その基準振動時の波長λとする
とλ−２ｔなる関係となるが、このような板材を設けた
場合λ−２（ｔｏ＋ｔ１）　　となる（ｔｏ’多孔質セ
ラミックス圧電体の厚め、ｔｌＩ板材の厚み）、この場
合電極分の厚みがあるが、一般に十数μｍ以下と薄いた
め、無視できる。従って、同じ周Ｒ数で駆動する場合、
すなわち同じ波長λを得る場合、ｔｏ＋ｔｌ−ｔ　　な
る関係を満たせば良いので、多孔質セラミックス圧成体
の厚みｔｏはｔｏ−ｔ−ｔｌ　　となる。このように同
じ周波数を得る場合、電圧が印加される多孔質セラミッ
クス圧電体の厚みが（ｉ−ｔ　ｘＶｔ　（＜１）倍です
む。

静電容量は電圧が印加される多孔質セラミックス圧電体
の厚みに反比例するため、従来に比べ静電容量がｔ　／
（ｔ−ｔ　ＩＸ　＞　１　）倍とな力、同様に電気的人
力インピーダンスは約（ｔ−ｔ　ｘ）／ｌ　（＜　１　
）倍と小さくなる。

このように材料の特性とは関係なく電気的入力インピー
ダンスを低減することができる。

また、材料変換だけでは達することができなかった領域
にまで電気的入力インピーダンスを低減することができ
るため、パルサーの出力インピーダンスを低減すること
ができＳ／Ｎ比の向上、消費電力の低減、インピーダン
ス整合の容易性、超音波探触子の発熱量の低下等、故多
くの効果を得るととができる。

擬似的に２板の板を１つの振動子として動作させるには
、ＺＡＯ（多孔質セラミックス圧電体の音響インピーダ
ンス）−ＺＡＩ　　（接合する板材の音響インピーダン
ス）の時がもつとも好ましい。

ＺＡＯに対しＺＡＩ　　が小さくなると前述のｔｏ十ｔ
ｌＯ内に１波長分が存在する周波数、すなわち所望の周
波数の２倍の周波数における感度が大きくなシ、所望の
周波数域における感度が低下してしまう。例えば音速を
一定として密度を変化させた場合、ＺＡＩ　　が０．７
ＺＡ０程度以下になると前述ごとく所望の周波数の２倍
の周波数における感度の上昇が現われ始め、また密度を
一定として音速を変化させた場合、ＺＡＩ　　から０．
８ＺＡ０程度以下になると前述と同様のことが現われ始
める。従ッテ、ＺＡ１≧０．７ＺＡＯ，％にＺＡｌ、ｍ
ｏ、８ＺＡＯで６ることか好ましい。

またＺＡｌ　が大きくなるとリンギングが生じやすくな
り、いわゆる尾引きが長くなる。例えば板材厚一定の冬
作で音速を一定にして密度を変化させてＺＡＩ　　を変
化させた場合ＺＡＩ　　が２．ＺＡＯを越えると→振幅
が１　／　Ｉ　Ｏとなるまでに要する時間が３０％程度
長くなシ、また密度を一定にして音速を変化させた場合
、ＺＡＩが２．２ＺＡＯを越えると同様に３０％程度長
くなる。従ってＺＡ！≦２．２ＺＡ０、程度の範囲が好
ましい。

このようにＺＡ　ｌ−ＺＡ０　の場合がもつとも好まし
いが、０．７ＺＡ０≦ＺＡＩ≦２．２ＺＡ０　の範囲で
あれば実質的にＺＡ　１−ＺＡ　Ｏと同様の挙動を示す
。特ＫＯ，７ＺＡｏ≦ＺＡ１≦１．４ＺＡｏ　ｃＤ範囲
テアれば、ＺＡ　１−ＺＡ０　と同様に一体的な振動を
生じ、有効である。

また板材の厚さくｌｌ）であるが、擬似的に１つの振動
子として動作させているとはいえ、実際に超音波の送受
波を行なうのは、電極を有する多孔質セラミックス圧電
体であるので、基準周波数共振時にこの多孔質セラミッ
クス圧電体の厚み方向のひずみが最大となるようにｔｌ
ｍｔｏであることが好ましい。

本発明では、多孔質セラミックス圧電体の音響インピー
ダンスの１０倍以上の音響インピーダンスを有する反射
板を設けることにより、入力インピーダンスを低減化す
る゛ことができる。

多孔質セラミックス圧電体の音響インピーダンスは一般
１ｃ５Ｘ１５Ｘ１０　　Ｋｇ／ｄＳでｌｙる。５〜１０
１０ｘｌｏ　　ｈ／ｓ／Ｓの音響インピーダンスを有す
る多孔質セラミックス圧電体とそのｌθ倍程度の音響イ
ンピーダンスを有する反射板を接着材等で接合した場合
を考える。反射板を構成する材料としては鋼やタングス
テン等の金属や、例えばタングステン粉末とエポキシ樹
脂等の混合物等が基けられる。

この超音波接触子の両端の電極にパルス電圧を印加する
と共振が起こる。最低次のいわゆる基準周波数における
共振が通常用いられる。その概念を示したのが第２図で
ある。多孔質セラミックス圧電体（１）と反射板０との
接合面が振動の節となる。

これは反射板■の音響インピーダンスが多孔質セ２゜ミ
ックス圧電体（１）に比べ十分大きいためであも一方、
基準周波数を考えているため他端が振動の腹になる（第
２図（ｂ））。第２図よシ多孔質セ２ミックス圧電体（
１）の厚さ大と波長λとの関係はｔ−λ／４である。と
ころで多孔質セラミックス圧電体のみでこの波長λを得
るには、第３図に示した７、７．ように多孔質″″ミ′
ハ圧電体の厚さは２゛と方向の中点が振動の節になって
いる。通常のセラミックス圧電体の基準振動がこの第２
図である。

第２図と第３図を比較すると、同一の周波数を得るのに
第２図に示した機械の圧１！素子の厚さが第３図の場合
のイでよいことになる。従って入力インピーダンスを考
えた場合にイになるため、インピーダンスの低減化が図
られたことになる。

本発明に用いられる多孔質セラ建ツクス圧電体は、例え
ば予め微粉末化したＰＺＴセラミックスをアクリル樹脂
、ポリビニルアルコール等ヲバインダーとして混練し、
成形（ブロック状、シート状）した後焼成して得る方法
、あるいはＰＺＴセラミックス微粉末を予めポリウレタ
ン原液に混合しておき、ポリウレタン発泡を行なって任
意の形状を得た後これを焼成することによりポリウレタ
ン成分を気化除去するなどの方法によシ得た多孔質セラ
ミックスを分極処理することで容易に得られる。

多孔質セラミックス圧電体を得るためのＰＺＴセラミッ
クス微粉末の形状（サイズ）は特に限定されるものでは
ないが、粉子径２０μ〜１５０μ福度が広く用いられる
。またバインダーについても特に限定されるものではな
（、ＰＺＴセラミックス微粉末を良く分散し、かつ焼成
時において気化除去可能な中から選択することが可能で
ある。

多孔質セラミックス圧電体を用いた超音波探触子は、従
来のセ之ミックス超音波探触子、高分子超音波探触子と
同様の方法で裏作することができる。

（５Ａ施例） 次に本発明の実施例について詳述する。

１）実施例１ ＰＺＴセラミックス粉末を水溶性アクリル樹脂及びＰＶ
Ａをバインダーとする分散液を作成し、（バインダー比
０．０４）、これをシート状に成型した後焼成し、空孔
率４３％、比誘電率５２０の多孔質上２ミックス圧電体
を得た０次にこの多孔質セラミックス圧電体の両面に電
極として銀粉を混入したエポキシ樹脂（ドータイト社製
、商品名Ｄ−７５３）を塗布し、硬化させ、その後分極
した。形状は８Ｘ８ｍ、厚みは超音波探触子の周波数が
５ＭＨｚとなるように調整した。

奪嚇鴻　　　３０１−２）で接着し、更に音響動作側に
はポリイミドフィルム（東し製、商品名カプトンを貼付
し、音＃整合層とした。

次に比較例として第４図に示すような圧電体をさ５５０
μｍ１溝幅２００μｍに網目状に分割切断し、この溝に
エポキシ樹脂（７）（商品名エコボンド２４）を注入・
充填した。この複合圧電体の電極（図示せず）には銀粉
を混入したエポキシ樹脂（ドータイト社製、商品名Ｄ−
７５３）を両面に塗布し硬化させた。得に圧電体は、８
Ｘ８Ｍの形電体の主な音響特性を示す。

各種圧電体は、全てλ／２型超音波探触子となる作側に
は必要に応じ音＃整合層ａ３ｎｉを設けた。

以上の超音波探触子について、正アロテクク社製商品名
ＵＴＡ−３を用いて超音波探触子の性能評価を実施した
。評価は、水中７０励に設けたアクリルブロックからの
反射波を解析し、超音波探触子の動作中心周波数（ｆｏ
）、感度（ｄ１３・・・但しオシロスコープに表示され
るパルスエコー波が１００ｍＶとなる様に調整した際の
７テネータレベルをｄＢ光表示、帯域（ｆｏに対し一１
０ｄＢの周波数範囲をΔｆ　／　ｆ　ｏで定義）を求め
た。

この評価結果を第２表上に示す。

第１表　各種圧電体の主な音響特性 第２表　各種圧電体による超音波探触子の評価以上の結
果よシ明らかな様に、本発明の実施例では高感度かつ広
帯域の超音波探触子が得られた。

ｌ１）実施例２（音響インピーダンスが１０倍以上の反
射板を設けた例） 空孔率６５９ｇ、比誘電率（ε黒／”ｏ）　２５０のＰ
ＺＴ系の多孔質セラミックス圧電体に銀電極（３）．（
３’）を設置し、分極処理を行った後、８＋＋ａＸ８ｍ
に切断した。本多孔質セラミックス圧電体（１）の厚み
ｔを測定したところ２１６μｍであった。この多孔質セ
ラミックス圧電体（１）と厚み約５００μｍのタングス
テン板を接着剤（商品名工ボテツク３０１、室町化学工
業Ｇｔ！ｍ製）で接合した。さらに同様の接着剤を用い
てフェライトゴムからなるバクキング材ａ０を接合した
。従って、超音波の送波方向は矢印ａの方向となる。（
第５図参照） このようにして形成された超音波探触子の電極（３１，
（３’）より取シ出したｉ！電極リード両端す。

ｂ′をインピーダンスアナライザ（ＹＨＰ製商品名４）
９２Ａ）に接続して水負荷の状態で入力インピーダンス
を測定した。その結果を第６図に示す（同図曲線ａ）。

本実施例の超音波探触子をパルスエコー法によりエコー
波形およびその周波数スペクト２ムを測定シタ、バルブ
・レシーバとしては商品名ＵＴＡ−３（ａｅｒｏｔｅｃ
ｈ　社製）を用い、水中７画に設置したアクリルブロッ
クよシのエコーを測定した。エコー波の周波数スペクト
ラムよシ中心周波数を求めたところ２．２８ＭＨｚが得
られた。この周波数における超音波探触子の入力インピ
ーダンスは第６図（ａ）よシ８８Ωであった。

次に比較のため同様の中心周波数を有するλ／２展構成
プローブを試作した。構造は多孔質セラミックス圧電体
とフェライトゴムを前記接着剤で接合したものである。

この超音波探触子の水負荷における入力インピーダンス
が第６図（ｂ）である。

２、２８　Ｍ　Ｈｚにおけるインピーダンスは、１７３
Ωであシ、本実施例の場合が約イとなった。なお超音波
の送受波面には音′□＃整合層を設けても同様な結果が
得られることは言うまでもない。

このように同一周波数では達し得なかった低インピーダ
ンス化を図ることができたため、Ｓ／Ｎ比の向上、イン
ピーダンス整合の容易性、超音波探触子の発熱量の低減
等の効果を得ることができる。

１１１）実施例３（音響インピーダンスが実質的に同等
の板材を設けた例） 空孔率３８％、比誘電率（ε五／ε０）４７１のＰＺＴ
系多孔質セラミックス圧電体に銀電極（３）。

（３）′を設置し、分極処理を行った後、８■×８Ｎに
切断した、本多孔質セラミックス圧電体（１）の厚みｔ
を測定したところ２１６μｍであった。この多孔質セラ
ミックス圧電体（１）と同材料かつ同厚である板材（２
）を多孔質セラミックス圧電体（１）の一方の面に接着
層（９）（商品名工ボテツク３０１、室町化学工業■裂
）を介して接合した。またこの板材（４）には前述と同
様の接着／１ｌｉｔ９１’を介してフエ２イこのように
して形成された超音波探触子の１極（３１，（３）　’
よシ取シ出した電極リードの両端す、ｂ／をインピーダ
ンスアナライザ（ＹＨＰｆｉ商品名４）９２Ａ）に接続
して水負荷の状態で入力インピーダンスを測定した。そ
の結果を第７図に示す（同図曲ｙｍａ＞。

共振周波数は２．４５　Ｍ　Ｈｚとなった。なお、比較
例として本実施例における板材（４）を用いずに共振周
波数２．４５　ＭＨｚと々るように厚み（３８５μｍ）
を設定した超音波探触子を用いて、同様の測定を行った
（第７図中曲線ｂ）。

第７因から明らかなように、本実施例の方が比較例に比
べ同一周波数では低インピーダンス化が実現されてお、
り、２．６５ＭＨｚでは本実施例が、３７Ω、比較例が
６９０とほぼ％となった。なお超音波の送受波面には音
ｑｊ整合層を設けても同様な結果が得られることは言う
までもない。

このように同一周波数では従来達し得なかった低インピ
ーダンス化を図ることができたため、Ｓ／Ｎ比の向上、
インピーダンス整合の容易性、超音波探触子の発熱量の
低減等の効果を得ることができる。

ＩＶ）　実施例４ 実施例１と同様の方法で空孔率は３９チで、電気機械結
合係数ｋｔ４９％、比誘電率ε４．／ε０５４７、厚さ
３００μｍ、形状は２０　ｗ　Ｘ　１５　ｍの多孔質セ
ラミックス圧電体を作製した。この多孔質セラミックス
圧電体を用いて次の第８図から第１３図の模式図に示す
ような超音波探触子を作製した。各図ではりニアアレイ
型探触子の模式図を示しておシ、駆動用電極は高分子薄
膜上もしくはフレキシブルプリント基板のベース材料上
に設けられているものとして示しである第８因から第１
３図において図の上方が音響伝搬体の位置する側であシ
、音響動作側に相当する。

第８図ないしｆｉＸ９図は振動子が１層タイプの複合圧
電型超音波探触子の実施例の模式図である。

第８図に示した探触子では共通？ＩＥ極（３１は多孔質
セラミックス圧電体上に形成されておシ、もう一方の音
響非動作側には接着剤層（９）を介して駆動用電極（３
）が形成された高分子薄膜もしくはＦＰＣ基板のベース
（８Ｊが設置されている。なおここで金属箔のみを用い
てももちろんよい。第２図に示した探触子では共通電極
（３１は高分子薄膜もしくはＦＰＣ基板のベース（８）
上に形成され接着剤層（９）を介して多孔質セラミック
ス圧電体と接合されている。音響非動作側は第８図の場
合と同様である。

第１Ｏ図から第１３図は多孔質セラミックス圧電体が２
層の場合の実施例の模式図である。２層をはじめ多層と
するのは電気的には並列に音響的には直列にし、探触子
のインピーダンスの低下を図シ、駆動系とのマツチング
をとるためである。

これらの実施例では、同一の基板の表裏に電極を設ける
ため、パターン形成した駆動用ｔｔｆ＆間の位動タイプ
の実施例の模式図、第１３図はλ／４型駆動タイプの実
施例の模式図である。第１０図に示した探触子は２枚の
多孔質セラミックス圧電体ｔ１）、　ｉｌｌ　’の片面
に必ず共通電極１３１．１３１　’が設置されである場
合である。これに対して第１１図に示し九探触子は２枚
の多孔質セラミックス圧電体（１）。

（１）′のいずれか一方に共通電極（図の場曾は共通電
極（３）’）が設置されている場合である。さらに第１
２図は２枚の多孔質セラミックス圧電体１゜１′のいず
れにも共通電極が設置されていなり場合である。第１３
図に示した探触子は第５図の場合に対して音響非動作側
に共通電極を兼ねたλ／４板を設置した例である。

以上の第９図から第１３図は予め高分子薄膜上もしくは
ＦＰＣ基板上に予め駆動用！！極パターンが構成されて
いる例である。それ以外に！１４図に示したように高分
子薄膜上もしくはＦＰＣ基板上に予め駆動用電極パター
ンが構成されていなくても、多孔質圧電性セラミックス
とＦＰＣ基板等を接着剤によシ接合した後、切断して駆
動用電極パターンを形成してもかまわない。（第１４図
参照）本実施例で用いられる駆動用電極としては、格別
に限定されるものではなく、例えば金属箔ないしは高分
子薄膜上に蒸着やスパッタリング等に１伍を設けたもの
や、フレキシブルプリント基板等ヲ挙げることができる
。金４）Ｔ３としては特に限定はしないが、金、銀、銅
、アルミニウム等を用いることができる。また駆動用電
極に用いる高分子薄膜の材料も特に限定はしないが、た
とえばポリニレ ステル、ポリエチ宙ン、ポリプロピレン、ポリイミド、
芳香族ポリアミド、ポリエーテル、ポリ塩化ビニル、Ｐ
ＶＤＦ、ＰＶＤＦ系共重合体、ポリスチレンなどが挙げ
られる。これらの高分子材料の薄膜化はキャスティング
法、押し出しロール法など公知の方法によシ行なうこと
ができる。またフレキシブルプリント基板も特に限定は
しないがベースとしてはポリイミド、ポリエステル等を
用ル９紙エポキシ、ガラスエポキシ→よフできた補強剤
等ポリイミド、ポリエステル、インク等よりできたカバ
ーレイを設けてもよい。

以上の金ＪＡ箔、高分子薄膜、フレキシブルプリント基
板は多孔質セラミックス圧電体に接着剤を用いて接合さ
れるが、その際多孔質セラミックス圧電体の振動形態に
大きな影響を与えないようにする必要がある。従って金
属箔、高分子薄膜ないしはフレキシブルプリント基板の
厚みは数μｍ−数１０μｍの範囲が望ましい。

■）実施例５ 酸化鉛、酸化ジルコニウム、酸化チタンを原料としこれ
を調合焼成によシ得た焼成物を粉砕し、これにアクリル
樹脂、ポリビニルアルコールを粘結剤として薄膜を形成
し更に焼成することによシ密度：　４．５４）１５１５
　、空孔率：０．４３．平担窓孔径：２０μｍを有する
形状４０　ｍ　Ｘ　２５關、厚さ約０．３簡の多孔質セ
ラミックスを得た。

この多孔質セラミックスには、エポキシ樹脂（商品名エ
コボンド２４）あるいはウレタン樹脂（商品名フィンネ
ート９４−８ＣＢ））、を均一に塗布し、多孔質セラミ
ックスの空孔をそれぞれの樹脂で注入・充填し平滑な面
となる様にした。次にこの表面に銀粉を混入した導電性
エポキシ樹脂（ドータイト社製、商品名Ｄ−７５３）を
スクリーン印刷によＦ）　３５　ｓａ　Ｘ　２０　ｍの
寸法で厚さ２０μｍになるように均一に塗布し、１２０
℃２時間の加熱によシ、電極層を形成した。（第１５図
参照）。

次にこの基板をシリコーン油（東芝シリコーン社製、商
品名ＴＳＦ４５１−５０）に浸漬し温度１００℃にて両
電極間に３　Ｋ　Ｖ／ｕｒとなる様に直流電界を２０分
間印加し分極処理をおこなった。エポキシ樹脂塗布、ウ
レタン樹脂塗布共に分極処理した１０個余丁が絶縁破壊
を示すことはなかった。

更に、実施例１と同様の方法で超音波探触子を作製し、
同様の方法で中心周波数、感度、帯域を調べた。得られ
た結果を第３表に示す。

第３表 前述の多孔質セラミックスを用い、この基板にＳ　ｉＯ
ｚ　（モルキーラシープ）微分末、平均粒径２μｍのＰ
ＺＴ粉末をそれぞれウレタン樹脂に５０！量チ加えて充
分に分散させた塗料を作成し、同様に塗布した。

得た多孔質セラミックスの表面は極めて平滑であった。

この基板の両面を真空蒸着によシＡｙを平均１μｍ蒸着
し、電極層を形成し、更に前述の分極装置により１３０
℃で電極間に４　Ｋ　Ｖ／Ｍの直流電圧を印加し２０分
間分極した。分極時における多孔質セラミックス基板の
絶縁破壊は全く認められず、分極処理に供した１０個の
基板全てを得ることができる。

更に実施例１と同様に超音波探触子を作製し評価した。

結果を第４表に示す。

第４表 本実施例のように多孔質セラミックス圧電体に直接電極
を設けず、樹脂層を介して！極を設備すると感度、帯域
が一層良好になる。また、直接設置する場合に比べ１！
極の材質が制限されないのではんだづけしやすい材料で
電極を構成しリード線をと）出しやすくすることができ
る。

以上の実施例ではエポキシ樹脂、ウレタン樹脂を用いて
いるが、これ以外にも例えば、ネオブロレン、クロロプ
レン、シリコンなどのゴム管、アクリル樹脂、酢酸ビニ
ルなどの接着質、スナレン。

アクリル、ポリカーボネート、塩化ビニル、塩化ビニル
共重々体などの高分子質などが挙げられ、水もしくは他
の有機溶剤に溶解し、塗料、ペースト状で用いる。この
場合、高分子基材は絶縁性を有することが必要で体積固
有抵抗が１０　Ωｍ以上であることが望ましい、また高
分子基材は、絶縁特性、弾性率、流布特性などの点から
一種もしくは混合物で用いることが可能でアや混合成分
等に限定されるものではない。

また、高分子基材に無機、有機物質粉末等を混合する場
合は、例えばＡｔ２０ｓ、８ｉ０２．ＣａＣＯ５゜等の
金属酸化物、ガラスピーズ、ＰｂＴ１０３ＰｂＺｒＯｓ
、ＰＺＴなどのガラス、もしくはセラミックスの微粒状
粉末、ポリエチレン、ポリスチレン等の高分子製微粒状
粉末の中から適宜必要に応じて選択すれば良く、必要に
応じてこれら粉末を混合して用いても良い。無機・有機
物質粉末の望ましい粒径は、使用する多孔質セラミック
スの空孔部分を埋めるものであれば良く特に限定される
凡のではなく、通常１０μｍ以下のものを用いるのが良
い。

〔発明の効果〕

本発明によれば高感度かつ広帯域な複合圧電属超音波探
触子を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図（ａ）、第５図、第８図乃至第１５図は
本発明の模式的な断面図、第３図（ａ）は超音波探触子
の断面図、第２図（ｂ）及びｉｇ３図（ｂ）は振幅図、
第４図　　　　　　　　従来の超音波探触子の断面図、
第６図及び第７図はインピーダンス−周波数特性曲縁図
である。 １．１′・・・・・・多孔質セラミックス圧電体２　・
・・・・・空孔 ３、３’、　３’、３’・・・・・・電極４．４′・・
・・・・板材 ５　・・・・・・圧電体 ６　・・・・・・セラミックス粉末もしくは柱状セラミ
ックス ７　・・・・・・高分子母体 Ｓ、　Ｓ　／　、　Ｓ　／／・・・・・・電極設置材９
．９′・・・・・・接着剤層 ｌＯ・・・−・バッキング材 １１　・・・・・・樹脂層 １２　・・・・・・反射板 １３　・・・・・・音＃整合層 第１図 第３図 第４図 第５図 第８図　　　第９図 第１０図　　　＄１１図 第１ｚ図　　　第１３図 第１５図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）圧電体と電極を有する振動子を備えた超音波探触
   子において、圧電体として多孔質セラミックス圧電体を
   用いることを特徴とする複合圧電型超音波探触子
2. （２）前記多孔質セラミックス圧電体としてＰＺＴ系圧
   電性セラミックスを用いることを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の複合圧電型超音波探触子
3. （３）前記多孔質セラミックス圧電体の空孔率が、０．
   １０〜０．７５であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の複合圧電型超音波探触子
4. （４）音響インピーダンス（Ｚ＿Ａ＿１）が０．７Ｚ＿
   Ａ＿０≦Ｚ＿Ａ＿１≦２．２Ｚ＿Ａ＿０（但し、Ｚ＿Ａ
   ＿０は多孔質セラミックス圧電体の音響インピーダンス
   ）の板材を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項又は第２項又は第３項記載の複合圧電型超音波探触子
5. （５）Ｚ＿Ａ＿１がＺ＿Ａ＿１≧１０Ｚ＿Ａ＿０の反射
   板を設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項又は
   第２項又は第３項記載の複合圧電型超音波探触子