医用超声换能器

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第二章医用超声换能器

功能电能量←→超声能量相互转换

重要性整台超声仪器性能的关键

材料性能种类１.压电换能器——超声诊断仪主要用之２.磁致伸缩换能器——超声治疗仪用之第一节压电换能器一、压电效应1.正向压电效应材料两端加压力→两电极产生电场压力→形变→晶格电偶极矩变化→电荷积累→电场

2.逆向压电效应材料两端加电压→材料产生形变电压→电场→晶格电偶极受力→应力→形变材料正、逆向压电效应可逆++++++------++++++------

超声诊断中常根据不同的受检对象和部位选择不同的探头，如2MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz等，探头的发射频率是由什么决定的呢？３．探头的发射频率

当一交变电压加至压电材料上时，压电晶片表面产生相应的振动，并向与之接触的介质中辐射超声能量。除非特性阻抗相等，一般总有部分超声能量被压电晶片前后表面反射，在压电体内传向对面。因为前后表面振动反相，当L=λ/2时，压电体内传播时间

t=L/c=(λ/2)/c=(cT/2)/c=T/2即：到达对面时，与相移180o的对面振动叠加，达到同频同相叠加，辐射超声最强，即为谐振情况。对应频率

f=c/λ=c/2L称基本谐振频率，或基频。０T/2０TTttT/2L收缩膨胀收缩表面位移c,f前向后向压电体超声超声3T/2

一般地，基频或更高频率在压电体内传播从一个表面到达对面所用时间为：

t=L／c=(2n-1)T2n-1／2(n=1,2,…)即：L=(2n-1)λ2n-1／2

或：f2n-1=1／T2n-1=(2n-1)c／2L时，都能达到谐振。

f1—基频，

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