通过曲和叠加技术使用1-3复合材料制造射线阵列传感器

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 工程 工程师 工程师 工程师
• 声学 声学 在声学方面

背景情况:

• 压电复合材料对于超声波传感器至关重要.
• 当前的辐射阵列传感器由于距离大小超过一个波长而存在局限性,影响性能.
• 尽量减少格叶对于改善成像分辨率至关重要.

研究的目的:

• 设计和制造一个2.5MHz 1-3复合辐射阵列超声波传感器,降低了音调大小.
• 通过最小化辐射传感器中的格子叶片来提高成像分辨率.
• 为了研究使用柔性电路板的曲和叠加方法的有效性.

主要方法:

• 制造一个64元,600微米距离的1-3复合辐射阵列传感器.
• 采用PZT-5H/环氧复合材料,其高电机械合系数和低声阻.
• 使用曲和叠加方法与定制的灵活电路板用于元件连接和执行.
• 将格尺寸设置为波长的1/3,以减少格叶.

主要成果:

• 开发的传感器实现了2.72 MHz的中心频率,带宽为-36%的-6 dB.
• 观察到的插入损失为31.86dB,相邻元素之间的交叉声是-26.56dB.
• 曲和叠加方法在制造辐射阵列传感器方面被证明是有效的.

结论:

• 曲和叠加方法是制造辐射阵列传感器的可行技术.
• 灵活的电路板可以在传感器设计中降低交叉声级 (CTL).
• 开发的传感器显示了提高超声波成像分辨率的潜力.