為什么說(shuō)超聲波探頭是超聲設(shè)備的主力軍？

發(fā)布日期：2022-12-22 作者：新威電子點(diǎn)擊：

一般來(lái)說(shuō)，醫(yī)用超聲探頭具有兩大特性：使用特性和聲學(xué)特性。使用特性實(shí)際上是指探頭與儀器配合使用的綜合性能，它并不等于換能器本身的性能，包括工作頻率、頻帶寬度、靈敏度、分辨率。聲學(xué)特性主要與探頭中超聲換能器所用材料的特性有關(guān)，包括頻率特性、換能特性、暫態(tài)特性、輻射特性和吸收特性。

超聲波探頭之所以重要，是因?yàn)樗菦Q定超聲成像質(zhì)量的核心因素。沒(méi)有探頭的超聲設(shè)備是沒(méi)有“靈魂”的，是一無(wú)是處的。超聲診斷設(shè)備通過(guò)探頭產(chǎn)生入射超聲波和接受反射超聲波，進(jìn)行電 - 聲信號(hào)轉(zhuǎn)換，將主機(jī)送過(guò)來(lái)的電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)楦哳l振蕩的超聲信號(hào)，又能將組織臟器反射回來(lái)的超聲信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，顯示在主機(jī)的顯示器上。

超聲波探頭

超聲探頭的核心是壓電晶體或復(fù)合壓電材料。探頭正是利用壓電晶體的壓電效應(yīng)，將高頻電能轉(zhuǎn)化為超聲波向外輻射，并接受超聲波通過(guò)壓電效應(yīng)將回波轉(zhuǎn)換為電能。因此探頭又被稱為超聲換能器，其原理正是來(lái)自于晶體的壓電效應(yīng)。

所謂壓電效應(yīng)是指，自然界中存在著某些特殊晶體，當(dāng)受到外力的作用產(chǎn)生形變時(shí)，會(huì)在晶體表面產(chǎn)生電荷的聚集而形成電壓，這種效應(yīng)稱作壓電效應(yīng)。用于超聲探頭的晶體片可分為天然和人造兩種。一般的天然壓電材料如石英晶體，價(jià)格昂貴且性能指標(biāo)一致性不好，所以目前使用的壓電材料基本上都是人造壓電晶體。

即使是同樣的晶體材料，采用不同的培養(yǎng)、切割、燒制等方式，會(huì)產(chǎn)生多種多樣的成品，形成頻段、成像清晰度和成像質(zhì)量之間也會(huì)產(chǎn)生差異。