四維超聲成像探頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種四維超聲成像探頭，包括純凈波換能器1以及驅(qū)所述純凈波換能器1的驅(qū)動裝置，其特征在于：所述純凈波換能器1設(shè)有若干個排列成凸面3的振元2，所述振元2包括相對設(shè)置的第一電極片和第二電極片以及處于所述第一電極片和所述第二電極片之間的單晶片。本發(fā)明采用第一電機4和第二電機5相結(jié)合的驅(qū)動裝置使純凈波換能器1的掃描角度及每一步的位移量都更為精確和靈活；單晶片的壓電性能使得其只能產(chǎn)生縱波，避免了產(chǎn)生橫波并且因此耦合產(chǎn)生的干擾。
【專利說明】四維超聲成像探頭
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及四維超聲成像探頭，具體涉及一種四維超聲成像探頭。
【背景技術(shù)】
[0002]在超聲成像系統(tǒng)中，如果要得到四維圖像，就需要使用特殊的超聲探頭一四維超聲探頭。四維超聲探頭是由普通的超聲換能器加上步進電機以及傳動裝置構(gòu)成的。當(dāng)電機驅(qū)動傳動裝置使超聲換能器圍繞一個軸產(chǎn)生擺動，在超聲換能器擺動的過程中，發(fā)射模塊向超聲換能器施加發(fā)射電壓，使之發(fā)出超聲波，通過這些回波信號，超聲成像系統(tǒng)可以構(gòu)建出探測部位的實時三維圖像，即四維圖像。
[0003]當(dāng)用外加電場對材料進行極化時，多晶材料的電疇可就近轉(zhuǎn)向到與外加電場相接近的方向，但受疇界的限制，往往達不到與外電場完全一致，極化率只能達到60-70%;而單晶體因無晶疇存在，不受疇界限制，極性能與外電場完全一致，即極化率接近100%。單晶的整體性極化狀態(tài)，使其在外加交變電場激勵下，可以只在極化方向上產(chǎn)生單純的縱向(厚度)振動模式。而不像多晶體那樣，在作縱向(厚度)振動時，同時存在某種橫向振動模式。而單晶體的這種單純的縱向(厚度)振動模式，必然在媒質(zhì)中產(chǎn)生單純的縱波。故將使用單晶探頭在媒體中傳播單純縱波的檢測方式，稱為“純凈波技術(shù)”。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明克服了上述難題，提供一種能夠提供高穿透能力及清晰度的四維超聲成像探頭。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種四維超聲成像探頭，包括純凈波換能器以及驅(qū)所述純凈波換能器的驅(qū)動裝置，其特征在于:所述純凈波換能器設(shè)有若干個排列成凸面3的振元2，所述振元2包括相對設(shè)置的第一電極片和第二電極片以及處于所述第一電極片和所述第二電極片之間的單晶片。
[0006]作為優(yōu)選方案，所述單晶片按照開槽0.05-0.50mm的間距排列成所述凸面3。
[0007]作為優(yōu)選方案，所述驅(qū)動裝置包括第一電機和第二電機，所述第一電機驅(qū)動所述純凈波換能器沿其軸芯作旋轉(zhuǎn)運動，所述第二電機驅(qū)動所述純凈波換能器在其軸向平面內(nèi)作扇形旋轉(zhuǎn)運動。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述第一電機和所述第二電機均為步進電機。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述第二電機每步進一步所述換能掃描器完成一次超聲發(fā)射與回波接受，并形成一個扇形切面。
[0010]作為優(yōu)選方案，所述第一電機每步進一次所述純凈波換能器在其徑向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)
換一位置。
[0011]作為優(yōu)選方案，所述第一電機和所述第二電機交替步進。
[0012]作為優(yōu)選方案，所述第一電機旋轉(zhuǎn)一周后，所述純凈波換能器掃描的若干個所述扇形切面組成圓錐形三維空間。[0013]本發(fā)明的四維超聲成像探頭，采用第一電機和第二電機相結(jié)合的驅(qū)動裝置使純凈波換能器的掃描角度及每一步的位移量都更為精確和靈活；單晶片的壓電性能使得其只能產(chǎn)生縱波，避免了產(chǎn)生橫波并且因此耦合產(chǎn)生的干擾。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的四維超聲成像探頭結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明的純凈波換能器的振元2排列示意圖；
圖中:1.凈波換能器、2.振兀、3.凸面4.第一電機、5.第二電機、6.扇形切面、7.圓錐形三維空間。
【具體實施方式】
[0015]下面對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細(xì)的描述。
[0016]如圖1和2所示，本發(fā)明的一種四維超聲成像探頭，包括純凈波換能器I以及驅(qū)所述純凈波換能器I的驅(qū)動裝置，其特征在于:所述純凈波換能器I設(shè)有若干個排列成凸面3的振元2，所述振元2包括相對設(shè)置的第一電極片和第二電極片以及處于所述第一電極片和所述第二電極片之間的單晶片。
[0017]單晶片按照開槽0.05-0.50mm的間距排列成所述凸面3。
[0018]驅(qū)動裝置包括第一電機4和第二電機5，第一電機4和第二電機5均為步進電機，第一電機4驅(qū)動純凈波換能器I沿其軸芯作旋轉(zhuǎn)運動，第二電機5驅(qū)動純凈波換能器I在其軸向平面內(nèi)作扇形旋轉(zhuǎn)運動。
[0019]第二電機5每步進一步換能掃描器完成一次超聲發(fā)射與回波接受，并形成一個扇形切面6，第一電機4每步進一次純凈波換能器I在其徑向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)換一位置，第一電機4和第二電機5交替步進,第一電機4旋轉(zhuǎn)一周后,純凈波換能器I掃描的若干個扇形切面6組成圓錐形三維空間7。
[0020]本發(fā)明的振元2中間的壓電材料采用單晶體結(jié)構(gòu)材料，能夠?qū)崿F(xiàn)百分之百的極化，向其施加電場后，振元2能夠產(chǎn)生縱波不產(chǎn)生橫波，及產(chǎn)生純凈波，采用單晶體材料的探頭其超聲四維成像的圖像分辨力、視野角、準(zhǔn)確度和對比對都有了進一步的提高。
[0021]驅(qū)動裝置包括的第一電機4和第二電機5，兩者的相互配合使若干相鄰的扇形切面6圖像連續(xù)起來，組成三維結(jié)構(gòu)的圓錐形三維空間7，并附加時間組成四維超聲圖像。
[0022]以上實施例僅為本發(fā)明其中的一種實施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.四維超聲成像探頭，包括純凈波換能器以及驅(qū)所述純凈波換能器的驅(qū)動裝置，其特征在于:所述純凈波換能器設(shè)有若干個排列成凸面的振元，所述振元包括相對設(shè)置的第一電極片和第二電極片以及處于所述第一電極片和所述第二電極片之間的單晶片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述四維超聲成像探頭，其特征在于:所述單晶片按照開槽0.05-0.50mm的間距排列成所述凸面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述四維超聲成像探頭，其特征在于:所述驅(qū)動裝置包括第一電機和第二電機，所述第一電機驅(qū)動所述純凈波換能器沿其軸芯作旋轉(zhuǎn)運動，所述第二電機驅(qū)動所述純凈波換能器在其軸向平面內(nèi)作扇形旋轉(zhuǎn)運動。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述四維超聲成像探頭，其特征在于:所述第一電機和所述第二電機均為步進電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述四維超聲成像探頭，其特征在于:所述第二電機每步進一步所述換能掃描器完成一次超聲發(fā)射與回波接受，并形成一個扇形切面。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述四維超聲成像探頭，其特征在于:所述第一電機每步進一次所述純凈波換能器在其徑向的平面內(nèi)轉(zhuǎn)換一位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述四維超聲成像探頭，其特征在于:所述第一電機和所述第二電機交替步進。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述四維超聲成像探頭，其特征在于:所述第一電機旋轉(zhuǎn)一周后，所述純凈波換能器掃描的若干個所述扇形切面組成圓錐形三維空間。
【文檔編號】G01N29/24GK103913515SQ201410169062
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】喬士興, 王燕妮 申請人:中瑞科技（常州）有限公司