超聲波探頭是超聲診斷儀必不可少的關鍵部位

發布日期：2023-02-02 作者：新威電子點擊：

超聲波探頭是超聲診斷儀必不可少的關鍵部位，它既能將電信號變換為超聲信號，又能將超聲信號變換為電信號，即具有超聲發射和接受雙重功能。超聲探頭的核心是壓電晶體或復合壓電材料。早期用于超聲探頭的換能器是具有壓電效應的晶體，采用高分子聚合物壓電材料作為換能器，它具有頻率帶寬、低阻抗、柔軟易加工的特點。

當前探頭已開始采用陶瓷與高分子聚合物合成的復合材料。自然界中存在著某些特殊晶體，當受到外力的作用產生形變時，會在晶體表面產生電荷的聚集而形成電壓，這種效應叫做壓電效應，這種晶體叫壓電晶體。壓電晶體(振子)是超聲換能器的核心部件，壓電晶體可分為天然和人造兩種。

石英晶體是一種天然壓電料，但價格昂貴，性能指標一致性不好。目前使用壓電材料基本上都是人造壓電晶體。超聲探頭的結構、型式，和外加激勵脈沖參數、工作和聚焦方式等條件，對其發射的超聲束形狀有很大關系，對超聲診斷儀的性能、功能、質量也有很大關系。

而換能器陣元材料對超聲束形狀關系不大，但對其發射和接收的壓電效率、聲壓、聲強及成像質量關系較大。單探頭通常選用磨制成平面薄圓片形的壓電陶瓷作為換能器。超聲聚焦通常采用薄殼球形或碗型換能器有源聚焦和平面薄圓片配聲透鏡聚焦兩種方式。常用于A型、M型、機械扇掃和脈沖多普勒工作方式的超聲診斷儀中。

機械探頭按壓電晶片數和運動方式，可分為單元換能器往返擺動掃描和多元換能器旋轉切換掃描探頭兩類。按掃差平面特性可分為扇形掃查、全景徑向掃查和矩形平面線形掃查探頭。電子探頭采用多元結構，利用電子學原理進行聲束掃查。按結構和工作原理它可分為線陣、凸陣和相控陣探頭。

超聲波探頭