高频超声波2D阵列设计和制造,使用3D打印的插座在200μm的距离下进行3D打印

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 声学 声学 在声学方面

背景情况:

• 高频2D超声波阵列 (10-50 MHz) 为超声波弹性学和眼科应用提供精确的3D聚焦.
• 现有的制造技术很难满足这些高频阵列的细度元素要求.
• 3D打印技术已经进步,使得复杂和微型结构的创造成为可能.

研究的目的:

• 通过使用高分辨率3D打印来展示高频2D超声波阵列的新制造工艺.
• 克服当前技术在实现高频超声波阵列所需的元素音调方面的局限性.
• 为了使先进的超声波应用,如弹性学和眼科医学的实际实现.

主要方法:

• 利用高分辨率的3D打印来制造2D超声波阵列,其距离为200微米,256个元素.
• 开发了两种替代制造工艺,以应对电路到声学模块连接的挑战.
• 对于产量,分数带宽和元素对元素的变化性来说,描述了制造的数组.

主要成果:

• 成功制造了200微米波段的高频2D超声波阵列.
• 在两个经过证明的工艺中,实现了分别为82%和75%的制造产量.
• 获得了43%的平均分数带宽,带宽在元素对元素的变化率为18%.

结论:

• 高分辨率3D打印为制造高频2D超声波阵列提供了一种可行和可扩展的方法.
• 开发的技术解决了生产精度阵列的关键挑战,为先进的超声波应用铺平了道路.
• 需要进一步优化,以减少元素对元素的变化,并提高整体数组性能.