Сиеменс Кс300 ЕВ9-4 ехо ултразвучни скенер сонда ендоцавити трансдуктор

Структура претварача

Параметри перформанси трансдуктора који утичу на квалитет ултразвучне слике су аксијална и латерална резолуција и осетљивост. Аксијална резолуција је одређена углавном фреквенцијом ултразвучног таласа. Како се фреквенција повећава, таласна дужина се смањује, што је повољно јер омогућава бољу разлику између мете и других објеката. Бочна резолуција дуж правца ортогоналног на аксијални правац је одређена профилом снопа претварача. Ужи сноп доводи до боље резолуције дуж бочног правца. Осетљивост претварача одређује однос контраста ултразвучних слика. Претварач веће осетљивости може да генерише светлију слику мете. Трансдуктор је дизајниран да добије висококвалитетне слике побољшавањем ових параметара перформанси.

Типичан 1Д претворник са низом се састоји од активног слоја, слојева акустичког поклапања, подлоге, акустичног сочива, уреза, уземљења (ГРС) и сигнално флексибилне штампане плоче (ФПЦБ). Активни слој је обично направљен од пиезоелектричног материјала - углавном пиезокерамике. Активни слој генерише ултразвучни талас као одговор на електрични покретачки сигнал, прима талас рефлектован на граници органа и конвертује примљени ултразвучни талас у електрични сигнал помоћу пиезоелектричног ефекта. Међутим, велика разлика у акустичкој импеданси између пиезокерамичких елемената и људског тела спречава ефикасан пренос ултразвучне енергије између два медија. Акустични слојеви се користе да би се олакшао пренос ултразвучне енергије. Сваки одговарајући слој има дебљину од једне четвртине таласне дужине на централној фреквенцији претварача. Подложни блок се користи за апсорпцију ултразвучног таласа који се шири уназад од пиезоелектричног елемента. Ако се повратни талас рефлектује на дну блока и врати у пиезоелектрични елемент, то може изазвати шум на ултразвучној слици. Према томе, подложни блок треба да има велико слабљење. Поред овог пригушења материјала, имплементирано је неколико структурних варијација како би се повећали ефекти расејања унутар блока за подлогу, на пример, уметање жлебова или шипки у блок. Позадински блок обично има акустичну импеданцију између 3 и 5 Мраил. Ако заштитни блок има превисоку акустичну импеданцију, акустична енергија коју ствара пиезоелектрични елемент ће бити изгубљена од стране блока и неколико ултразвучних таласа ће се пренети на људско тело. Акустична сочива штити ултразвучни претварач од спољашњих оштећења и фокусира ултразвучни сноп на одређену тачку на основу Снеловог закона. Материјали са ниским константама слабљења су пожељнији да би се смањио губитак ултразвучне енергије унутар сочива. Типична акустична сочива су направљена од гумених материјала за удобан контакт између сонде и пацијената. Прорез је јаз између распоређених пиезоелектричних елемената који изолује сваки елемент од његових суседних елемената како би се смањио преслушавање између њих. Преслушавање озбиљно смањује перформансе претварача. Због тога су развијени различити облици и материјали уреза за смањење преслушавања.