Фокусирующий ультразвуковой концентратор Советский патент 1959 года по МПК B06B3/00 

Недостатком известных ультразвуковых концентраторов из пьезоэлектрической мозаики является трудность получения с их помощью cintфазно сходящегося волиового фронта. Кроме этого, иитеисивность, получаемая в фокальной плоскости, не велика. В других устройствах подобного типа источником ультразвуковых колебаний служит плоская пьезоэлектрическая мозаика, возбуждающая плоскую волну в ртути, которая при помощи нерезонансной линзы преобразуется в сходящуюся сферическую волну.

Новым в описываемом концентраторе является применение в качестве излучателя резонансной по толщине пластины в виде отрезка сферы из материала с малыми механическими потерями, не обладающего пьезоэлектрическими свойствами, например алюминия, возбуждаемой с наружной стороны большим количеством пьезоэлектрических элементов.

Нредлагается фокусирующий ультразвуковой концентратор, выполненный из сферической алюминиевой пластины, возбуждаемой кварцевыми пластинами х-среза, расположенными равномерно по наружной стороне- Ньезоэлементы мозаики укрепляются непосредственно на наружной стенке резонансной по толщине сферической пластины. Такая конструкция обеспечивает синфазность сходящегося волнового фронта, высокую концентрацию ультразвуковой энергии в фокальном пятне.

На чертеже показана конструктивная схема сферической алюминиевой пластины, возбуждаемой с задней стороны большим количеством (200 шт.) небольших резонансных (/ 500 кгц) кварцевых излучателей.

Сферическая алюминиевая пластина 1 укреплена по краю к фланцу

2,центр кривизны этой пластины (.с излучателя) находи гея в точке

3.Излучающая алюмиииевая пластина / возбуждается кварцевыми пластинами 4, расположенными равномерно по наружной стороне. Для увеличения амплитуды колебания кварцевых пластин, между задними их

сторонами II поверхностями накладок 5 созданы воздушные подушки толщиной 0,3 мм, образованные свинцовыми бортиками 6 на передней стороне накладки 5. Пространство 7, в котором размеш,ены все детали, находящиеся под высоким напряжением, заполнено электроизоляционным маслом. При напряжении в 4 кв, подаваемом на кварцевые пластины, в центре фокального пятна получается интенсивность порядка 18-20- 1000 вт/см.

Предмет изобретения

Фокусирующий ультразвуковой концентратор, содержащий пьезоэлектрическую мозаику, отличающийся тем, что, с целью устранения фазовых искажений сходящегося волнового фронта, излучатель выполнен в виде сферической резонансной по толщине пластины из материала с малыми механическими потерями, не обладающего пьезоэлектрическими свойствами, например алюминия, на наружной .стороне которой укреплены пьезоэлектрические элементы.

О, 3