Широкополосный пьезокерамический преобразователь переменной толщины с поляризованным пьезокерамическим элементом Советский патент 1987 года по МПК A61B8/00 

Широкополосный пьезокерамический преобразователь предназначен для использования в акустических измерениях, ультразвуковой спектроскопии и может быть использован в медицинской диагностике.

Цель изобретения - увеличение разрешающей способности путем уменьшения размеров фокального пятна.

На чертеже представлен широкополосный пьезокерамический преобразователь, общий вид.

Устройство выполнено в виде прямого усеченного конуса со сферически вогнутой вершиной и содержит электрод 1 на плоской части, электрод 2 на сферически вогнутой части, пьезоэлемент 3.

Устройство работает следующим образом.

К электродам 1 и 2 пьезоэлемента 3 подводится короткий электрический импульс возбуждения. В результате на плоской и сферически вогнутой поверхностях возникают ультразвуковые импульсные колебания. Амплитуда этих колебаний определяется величиной электрического поля в каждой точке пьезоэлемента 3 между электродами 1 и 2. Ввиду того что пьезоэлемент выполнен в виде прямого кругового усеченного конуса и равномерно поляризован по всему объему, а направление вектора поляризации Р совпадает с направлением вектора электрического поля Е, как показано на чертеже, то плотность электрических зарядов на электроде 2 сферически вогнутой поверхности пьезоэлемента 3 из-за увеличения площади плоской поверхности с электродом 1 увеличивается в области максимальной толщины пьезоэлемента 3. В связи с выравниванием поверхностных зарядов увеличивается и амплитуда ультразвуковой-волны давления по краям пьезоэлемента 3, приближаясь по абсолютной величине к амплитуде волны давления в центре пьезоэлемента 3 в области его минимальной толщины. Таким образом, конструкция пьезоэлемента 3 позволяет уменьшить фокальное пятно, т.е. обеспечивает концентрацию ультразвуковой энергии и

относительное увеличение общей поверхности излучаемой мощности.

Формула изобретения

Широкополосный пьезокерамический пре- 0 образователь переменной толщины с поляризованным пьезокерамическим элементом, одна из излучающих поверхностей которого выполнена плоской, а вторая - сферически вогнутой, отличающийся тем, что, с целью увеличения разрещающей способности путем уменьшения размеров фокального пятна, пьезокерамический элемент предварительно поляризован таким образом, что вектор поляризации направлен по нормалям к сферической поверхности, а боковая поверхность образована продолжением образующей усеченного конуса.

5

Изобретение предназначено для использования в акустических измерениях и в ультразвуковой спектроскопии. Цель изобретения - увеличение разрешающей способности. К электродам 1, 2 пьезоэлемента 3 подводится короткий электрический импульс возбуждения. В результате на плоской и сферически вогнутой поверхностях возникают ультразвуковые колебания. Конструкция пьезоэлемента 3 обеспечивает концентрацию ультразвуковой энергии. 1 ил. (Л со ел СП tc ю