專利名稱：一種組合式大功率聚焦超聲換能器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超聲治療儀器上使用的超聲換能器，特別是一種組合式大功率聚焦超聲換能器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的采用聚焦方式工作的超聲治療儀器，主要由電源、高頻驅(qū)動(dòng)電路和聚焦超聲換能器組成，而聚焦超聲換能器的結(jié)構(gòu)性能，直接影響臨床應(yīng)用的效果?，F(xiàn)有的大功率聚焦超聲治療器大都采用的組合式功率聚焦超聲換能器，基本有三種結(jié)構(gòu)型式一、球型殼體多元換能器。凹球殼一般直徑在350～420mm，上貼超聲晶片300～1000單元，凹球殼中心組裝B超探頭。由于體積大，零件多，制作工藝復(fù)雜，工作時(shí)效率低，因而焦點(diǎn)上功率小，而B(niǎo)超探頭必須設(shè)計(jì)成延軸心升高的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，增加了制造難度。
二、小凹晶片有限元二次聚焦換能器，組裝后一般直徑在200～250mm，壓電晶片單元直徑35～45mm，成圓周布置6～8個(gè)單元，中心裝有B超探頭，必須具有獨(dú)立升降功能。這種組合式聚焦超聲換能器體積依然大，工藝也較復(fù)雜，最大的弱點(diǎn)是單元之間二次聚焦較難，基本無(wú)法同頻率同相位工作，直接影響預(yù)期功率效果。
三、圓平片加聲透鏡組合式換能器，這種換能器一般采用直徑100～120mm壓電晶片加金屬聲透鏡，中有孔組裝B超探頭，該換能器有許多優(yōu)點(diǎn)，體積小、聚焦性高。但也有較大不足，因有晶片與聲透鏡的粘接層固電聲轉(zhuǎn)化效率低，粘接易損壞，使用壽命較短等。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述產(chǎn)品存在的缺陷，提供一種組合式大功率聚焦超聲換能器，它解決了現(xiàn)有產(chǎn)品體積大、效率低、壽命短、聚焦性能差、需另配一套B超探頭運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，增加生產(chǎn)難度及成本的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的它包括大口徑球形壓電晶片、晶片支架及B超探頭組成，其特征是大口徑球形壓電晶片與晶片支架在止口處粘接，在壓電晶片的凸面背后形成一個(gè)密封的空氣倉(cāng)，支架中心開(kāi)有可容B超探頭組裝的孔，孔內(nèi)裝有B超探頭，功率電纜通過(guò)支架下開(kāi)孔進(jìn)入空氣倉(cāng)，而分別焊在大口徑球形壓電晶片鍍層上；大口徑球形壓電晶片為球冠形薄殼，其直徑采用100～140mm，球半徑采用120～180mm，其工作頻率采0.8～2MHZ，其中心開(kāi)有可通過(guò)B超探頭的孔；B超探頭固定在晶片支架中心孔中，同軸同心，B超探頭發(fā)射凸面高于大口徑球形晶片截平面5～8mm。
經(jīng)過(guò)這樣設(shè)計(jì)的換能器，由于采用球形壓電晶片，通過(guò)功率超聲電纜加載高頻電流后，球形晶片受激勵(lì)后發(fā)出超聲波，在球面焦點(diǎn)處形成大功率焦斑，由于聲場(chǎng)分布均勻，熱學(xué)焦點(diǎn)好，制作工藝也相對(duì)簡(jiǎn)單。B超探頭與功率聚焦換能器相對(duì)固定，并且使其略高出換能器平面，小巧的組合使升降探查不必另設(shè)置一套運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，即可整體升降對(duì)患者病變部位進(jìn)行方便的掃查，在聚焦換能器治療過(guò)程中，B超探頭可同時(shí)監(jiān)視。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案，較好的解決了目前組合式功率聚焦超聲換能器的不足，使其體積小巧，效率高，聚焦性好，壽命長(zhǎng)，簡(jiǎn)化運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，節(jié)約生產(chǎn)成本。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述如圖1所示，本實(shí)用新型包括大口徑球形壓電晶片9，晶片支架7及B超探頭3。晶片支架7加工有上止口，與大口徑球形壓電晶片9相配合，止口上施密封膠，使其形成空氣倉(cāng)1，這是壓電晶片工作原理決定的，同時(shí)晶片支架7如圖位置加工有穿線孔也需密封；功率電纜正極8與大口徑球形壓電晶片9之凸面鍍層焊接。功率電纜負(fù)極10穿過(guò)晶片支架7上小孔焊在大口徑球形壓電晶片9之凹面鍍層上，可引線均布焊3～4點(diǎn)。B超探頭3穿過(guò)晶片支架7之中孔，使其發(fā)射凸面高于大口徑晶片9截平面5～8mm，而且使其與大口徑球形壓電晶片9同軸同心，用密封膠6固定。組合式功率聚焦超聲換能器使用時(shí)，功率超聲電纜5接高頻超聲驅(qū)動(dòng)電路，B超電纜4接B超主機(jī)，固定鏍孔2與治療機(jī)三維運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定連接。治療時(shí)，首先組合式功率聚焦超聲換能器整體運(yùn)動(dòng)，由于B超探頭3高出大口徑球形壓電晶片截平面可很方便對(duì)患者掃查；由于不用聚焦聲透鏡，沒(méi)有壓電晶片與透鏡之粘接層，電聲效率高，聲場(chǎng)單純，在大口徑球形壓電晶片9的焦點(diǎn)上形成良好的超聲聚焦焦核11。本實(shí)用新型與大而復(fù)雜、效率低、壽命短的現(xiàn)行組合式聚焦超聲換能器相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高、壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種組合式大功率聚焦超聲換能器，它包括大口徑球形壓電晶片、晶片支架及B超探頭組成，其特征是大口徑球形壓電晶片與晶片支架在止口處粘接，在壓電晶片的凸面背后形成一個(gè)密封的空氣倉(cāng)，支架中心開(kāi)有可容B超探頭組裝的孔，孔內(nèi)裝有B超探頭，功率電纜通過(guò)支架下開(kāi)孔進(jìn)入空氣倉(cāng)，而分別焊在大口徑球形壓電晶片鍍層上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種組合式大功率聚焦超聲換能器，其特征是大口徑球形壓電晶片為球冠形薄殼，其直徑采用100～140mm，球半徑采用120～180mm，其工作頻率為0.8～2MHZ，其中心開(kāi)有可通過(guò)B超探頭的孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的一種組合式大功率聚焦超聲換能器，其特征是B超探頭固定在晶片支架中心孔中，同軸同心，B超探頭發(fā)射凸面高于大口徑球形晶片截平面5～8mm。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種醫(yī)療器械中聚焦超聲治療儀器使用的組合式大功率聚焦超聲換能器。它包括大口徑球形壓電晶片，晶片支架和B超探頭，其特征是大口徑球形壓電晶片與晶片支架在止口處粘接，在壓電晶片的凸面背后形成一個(gè)密封的空氣倉(cāng)，支架中心開(kāi)有可容B超探頭組裝的孔，孔內(nèi)裝有B超探頭，功率電纜通過(guò)支架下開(kāi)孔進(jìn)入空氣倉(cāng)，而分別焊在大口徑球形壓電晶片鍍層上，它克服了現(xiàn)有換能器體積大、制造工藝復(fù)雜、效率低、壽命短缺點(diǎn)，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、效率高、使用壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61N7/00GK2657706SQ20032011604
公開(kāi)日2004年11月24日 申請(qǐng)日期2003年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月28日
發(fā)明者洪豫北 申請(qǐng)人:武漢天使科技發(fā)展有限公司