基于在铁电薄膜中的偏振切换的双频压电微机超声波传感器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 生物医学工程 生物医学工程
• 声学 声学 在声学上

背景情况:

• 传统的超声波只在一个频率上运行,限制了成像灵活性.
• 双频超声波在频率响应方面为先进的成像和治疗提供了优势.
• 当前的双频系统通常需要复杂的传感器设计.

研究的目的:

• 提出一种用于从单个压电微机超声传感器 (PMUT) 产生双频超声波的新方法.
• 为了展示可调节的频率控制,以提高超声波成像分辨率和深度.
• 为了简化超声波传感器阵列和驱动电路的设计.

主要方法:

• 使用一个铁电压电压微机超声传感器 (PMUT) 与可调 DC 偏差控制.
• 操纵铁电膜的偏振状态以改变PMUT的振动频率.
• 为低分辨率深度成像和高分辨率浅度成像设计的均配置的传感器阵列.

主要成果:

• 从单个激发频率实现双频超声波生成 (低频和高频).
• 证明了PMUT膜的伸缩振动取决于极化状态.
• 展示了使用相同的传感器阵列进行深度,低分辨率和浅度,高分辨率成像的能力.

结论:

• 拟议的方法使单个传感器能够产生双频超声波,简化了阵列设计.
• 可通过直流偏差调节的频率控制为先进的超声波技术提供了灵活性,例如波成像和图像引导治疗.
• 这种技术显著降低了传感器阵列及其驱动电子的复杂性.