高性能背襯材料在1-3復合型寬帶換能器中的應用
發(fā)布時間:2022-12-18 10:15
在當代,醫(yī)學超聲成像需要超聲傳感器具有較高的成像分辨率,這樣才能夠為許多疾病的診斷以及治療帶來方便。而如何最大限度的提高超聲換能器的縱向分辨率一直是人們研究的熱點。而作為超聲傳感器的最核心的部分:壓電振子、背襯層、匹配層對于超聲傳感器頻帶寬度的提高都具有十分重要的意義。 在本文中我們介紹了1-3復合壓電材料的空間結構以及制備流程,簡單介紹了利用“切割—澆注法”制備1-3系壓電復合材料的制作步驟以及在制作過程中所需要控制的性能參數(shù)。制備了中心頻率f=1.32MHz,聲阻抗Z1=13.2MRayl的1-3系復合壓電振子。同時介紹了傳統(tǒng)方式背襯材料的制備流程以及傳統(tǒng)方式背襯材料中存在的聲阻抗和聲衰減不能同時兼顧的缺陷,并且利用“熱壓法”彌補了這一不足,制備了聲阻抗Z3=13MRayl,聲衰減系數(shù)α=24.5dB/cm(1MHz)的高性能背襯材料,能夠與已經(jīng)制備好的1-3系壓電振子很好的匹配。除此之外還制備聲學性能(Z Z1Z3, d/4)復合要求的匹配層材料。 利用上面已經(jīng)制作好的材料制備普通方法背襯的超聲換能器和熱壓法背襯材料的換能器。實驗結果表明:利用普通方法制作的換能器在-...
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)外文章簡要分析
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 厚度振動模式的研究
2.1 引言
2.2 壓電效應的簡介
2.3 壓電方程的推導
2.4 壓電振子的厚度振動模式
第3章 1-3 復合壓電振子的制備及其表征
3.1 1-3 壓電復合材料的制備
3.1.1 實驗原料
3.1.2 實驗設備
3.2 1-3 復合材料的制作
3.2.1 1-3 復合材料的制作方法
3.2.2 材料的切割以及聚合物的填充
3.2.3 電極的制作
3.3 1-3 復合材料的相關參數(shù)表征
3.3.1 體積密度的測量
3.3.2 聲速及壓電性能的測量
3.4 1-3 復合壓電陶瓷與原始陶瓷的對比
3.4.1 聲學特性的比較
3.4.2 阻抗譜的比較
3.5 本章小結
第4章 熱壓法高性能背襯層與匹配層的制備
4.1 背襯材料的制備
4.1.1 原材料
4.1.2 儀器設備
4.2 傳統(tǒng)方法背襯材料的制備及表征
4.2.1 傳統(tǒng)方法背襯材料的聲阻抗
4.2.2 傳統(tǒng)方法背襯材料的聲衰減
4.3 熱壓法背襯材料的制備及表征
4.3.1 熱壓法背襯材料的聲學性能
4.4 匹配層材料的制備
4.4.1 匹配層的用途和基本要求
4.4.2 平面聲波垂直入射時的情況
4.4.3 匹配層的制備
4.5 聲波吸收的主要原理
4.5.1 共振式吸聲結構
4.5.2 多孔吸聲結構
4.6 本章小結
第5章 寬帶換能器的制作及其性能的表征
5.1 引言
5.2 壓電換能器的設計
5.3 換能器的制作
5.3.1 制作材料
5.3.2 制作步驟
5.4 數(shù)據(jù)采集及分析
5.4.1 實驗平臺的搭建
5.4.2 實驗器材及其要求
5.4.3 數(shù)據(jù)采集及分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚氨酯軟泡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景樂觀[J]. 楊忠敏. 聚氨酯. 2013 (09)
[2]超聲內(nèi)鏡換能器的應用進展[J]. 王君琳,孟曉輝,肖靈. 應用聲學. 2013(04)
[3]沉降過程超聲成像傳感器制作及其聲場測量[J]. 周明,邵富群,張文波. 化工自動化及儀表. 2013(07)
[4]基于超聲脈沖反射回波法的聲速設計性實驗[J]. 祝昆,邱學云. 文山學院學報. 2013(03)
[5]超聲技術的基石——超聲換能器的原理及設計[J]. 林書玉. 物理. 2009(03)
[6]一種制作高阻抗背襯材料的新方法[J]. 吳錦川,蔡恒輝. 聲學技術. 2008(02)
[7]壓電超聲換能器的應用與發(fā)展[J]. 賈寶賢,邊文鳳,趙萬生,王振龍. 壓電與聲光. 2005(02)
[8]國外醫(yī)療超聲換能器的應用、研究和發(fā)展[J]. 袁建人. 中國醫(yī)療器械信息. 2004(05)
[9]用于無損檢測的電磁超聲換能器研究進展[J]. 張勇,陳強,孫振國,湯曉華. 無損檢測. 2004(06)
[10]水浸寬帶聚焦超聲探頭的研制[J]. 趙雁,滕永平. 北方交通大學學報. 2001(06)
本文編號:3721871
【文章頁數(shù)】:73 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題的研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.2.2 國外研究現(xiàn)狀
1.2.3 國內(nèi)外文章簡要分析
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 厚度振動模式的研究
2.1 引言
2.2 壓電效應的簡介
2.3 壓電方程的推導
2.4 壓電振子的厚度振動模式
第3章 1-3 復合壓電振子的制備及其表征
3.1 1-3 壓電復合材料的制備
3.1.1 實驗原料
3.1.2 實驗設備
3.2 1-3 復合材料的制作
3.2.1 1-3 復合材料的制作方法
3.2.2 材料的切割以及聚合物的填充
3.2.3 電極的制作
3.3 1-3 復合材料的相關參數(shù)表征
3.3.1 體積密度的測量
3.3.2 聲速及壓電性能的測量
3.4 1-3 復合壓電陶瓷與原始陶瓷的對比
3.4.1 聲學特性的比較
3.4.2 阻抗譜的比較
3.5 本章小結
第4章 熱壓法高性能背襯層與匹配層的制備
4.1 背襯材料的制備
4.1.1 原材料
4.1.2 儀器設備
4.2 傳統(tǒng)方法背襯材料的制備及表征
4.2.1 傳統(tǒng)方法背襯材料的聲阻抗
4.2.2 傳統(tǒng)方法背襯材料的聲衰減
4.3 熱壓法背襯材料的制備及表征
4.3.1 熱壓法背襯材料的聲學性能
4.4 匹配層材料的制備
4.4.1 匹配層的用途和基本要求
4.4.2 平面聲波垂直入射時的情況
4.4.3 匹配層的制備
4.5 聲波吸收的主要原理
4.5.1 共振式吸聲結構
4.5.2 多孔吸聲結構
4.6 本章小結
第5章 寬帶換能器的制作及其性能的表征
5.1 引言
5.2 壓電換能器的設計
5.3 換能器的制作
5.3.1 制作材料
5.3.2 制作步驟
5.4 數(shù)據(jù)采集及分析
5.4.1 實驗平臺的搭建
5.4.2 實驗器材及其要求
5.4.3 數(shù)據(jù)采集及分析
5.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚氨酯軟泡產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景樂觀[J]. 楊忠敏. 聚氨酯. 2013 (09)
[2]超聲內(nèi)鏡換能器的應用進展[J]. 王君琳,孟曉輝,肖靈. 應用聲學. 2013(04)
[3]沉降過程超聲成像傳感器制作及其聲場測量[J]. 周明,邵富群,張文波. 化工自動化及儀表. 2013(07)
[4]基于超聲脈沖反射回波法的聲速設計性實驗[J]. 祝昆,邱學云. 文山學院學報. 2013(03)
[5]超聲技術的基石——超聲換能器的原理及設計[J]. 林書玉. 物理. 2009(03)
[6]一種制作高阻抗背襯材料的新方法[J]. 吳錦川,蔡恒輝. 聲學技術. 2008(02)
[7]壓電超聲換能器的應用與發(fā)展[J]. 賈寶賢,邊文鳳,趙萬生,王振龍. 壓電與聲光. 2005(02)
[8]國外醫(yī)療超聲換能器的應用、研究和發(fā)展[J]. 袁建人. 中國醫(yī)療器械信息. 2004(05)
[9]用于無損檢測的電磁超聲換能器研究進展[J]. 張勇,陳強,孫振國,湯曉華. 無損檢測. 2004(06)
[10]水浸寬帶聚焦超聲探頭的研制[J]. 趙雁,滕永平. 北方交通大學學報. 2001(06)
本文編號:3721871
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/gongchengguanli/3721871.html
最近更新
教材專著