專利名稱：一種組合式大功率聚焦超聲換能器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種超聲治療儀器上使用的超聲換能器，特別是一種組合式大功率聚焦超聲換能器。
背景技術：
現(xiàn)有的采用聚焦方式工作的超聲治療儀器，主要由電源、高頻驅動電路和聚焦超聲換能器組成，而聚焦超聲換能器的結構性能，直接影響臨床應用的效果?，F(xiàn)有的大功率聚焦超聲治療器大都采用的組合式功率聚焦超聲換能器，基本有三種結構型式一、球型殼體多元換能器。凹球殼一般直徑在350～420mm，上貼超聲晶片300～1000單元，凹球殼中心組裝B超探頭。由于體積大，零件多，制作工藝復雜，工作時效率低，因而焦點上功率小，而B超探頭必須設計成延軸心升高的獨立運動機構，增加了制造難度。
二、小凹晶片有限元二次聚焦換能器，組裝后一般直徑在200～250mm，壓電晶片單元直徑35～45mm，成圓周布置6～8個單元，中心裝有B超探頭，必須具有獨立升降功能。這種組合式聚焦超聲換能器體積依然大，工藝也較復雜，最大的弱點是單元之間二次聚焦較難，基本無法同頻率同相位工作，直接影響預期功率效果。
三、圓平片加聲透鏡組合式換能器，這種換能器一般采用直徑100～120mm壓電晶片加金屬聲透鏡，中有孔組裝B超探頭，該換能器有許多優(yōu)點，體積小、聚焦性高。但也有較大不足，因有晶片與聲透鏡的粘接層固電聲轉化效率低，粘接易損壞，使用壽命較短等。

發(fā)明內容
本實用新型所要解決的技術問題是針對上述產(chǎn)品存在的缺陷，提供一種組合式大功率聚焦超聲換能器，它解決了現(xiàn)有產(chǎn)品體積大、效率低、壽命短、聚焦性能差、需另配一套B超探頭運動機構，增加生產(chǎn)難度及成本的問題。
本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的它包括大口徑球形壓電晶片、晶片支架及B超探頭組成，其特征是大口徑球形壓電晶片與晶片支架在止口處粘接，在壓電晶片的凸面背后形成一個密封的空氣倉，支架中心開有可容B超探頭組裝的孔，孔內裝有B超探頭，功率電纜通過支架下開孔進入空氣倉，而分別焊在大口徑球形壓電晶片鍍層上；大口徑球形壓電晶片為球冠形薄殼，其直徑采用100～140mm，球半徑采用120～180mm，其工作頻率采0.8～2MHZ，其中心開有可通過B超探頭的孔；B超探頭固定在晶片支架中心孔中，同軸同心，B超探頭發(fā)射凸面高于大口徑球形晶片截平面5～8mm。
經(jīng)過這樣設計的換能器，由于采用球形壓電晶片，通過功率超聲電纜加載高頻電流后，球形晶片受激勵后發(fā)出超聲波，在球面焦點處形成大功率焦斑，由于聲場分布均勻，熱學焦點好，制作工藝也相對簡單。B超探頭與功率聚焦換能器相對固定，并且使其略高出換能器平面，小巧的組合使升降探查不必另設置一套運動機構，即可整體升降對患者病變部位進行方便的掃查，在聚焦換能器治療過程中，B超探頭可同時監(jiān)視。本實用新型采用的技術方案，較好的解決了目前組合式功率聚焦超聲換能器的不足，使其體積小巧，效率高，聚焦性好，壽命長，簡化運動機構，節(jié)約生產(chǎn)成本。


圖1為本實用新型的結構示意圖具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型作進一步描述如圖1所示，本實用新型包括大口徑球形壓電晶片9，晶片支架7及B超探頭3。晶片支架7加工有上止口，與大口徑球形壓電晶片9相配合，止口上施密封膠，使其形成空氣倉1，這是壓電晶片工作原理決定的，同時晶片支架7如圖位置加工有穿線孔也需密封；功率電纜正極8與大口徑球形壓電晶片9之凸面鍍層焊接。功率電纜負極10穿過晶片支架7上小孔焊在大口徑球形壓電晶片9之凹面鍍層上，可引線均布焊3～4點。B超探頭3穿過晶片支架7之中孔，使其發(fā)射凸面高于大口徑晶片9截平面5～8mm，而且使其與大口徑球形壓電晶片9同軸同心，用密封膠6固定。組合式功率聚焦超聲換能器使用時，功率超聲電纜5接高頻超聲驅動電路，B超電纜4接B超主機，固定鏍孔2與治療機三維運動機構固定連接。治療時，首先組合式功率聚焦超聲換能器整體運動，由于B超探頭3高出大口徑球形壓電晶片截平面可很方便對患者掃查；由于不用聚焦聲透鏡，沒有壓電晶片與透鏡之粘接層，電聲效率高，聲場單純，在大口徑球形壓電晶片9的焦點上形成良好的超聲聚焦焦核11。本實用新型與大而復雜、效率低、壽命短的現(xiàn)行組合式聚焦超聲換能器相比，具有結構簡單、效率高、壽命長的優(yōu)點。
權利要求1.一種組合式大功率聚焦超聲換能器，它包括大口徑球形壓電晶片、晶片支架及B超探頭組成，其特征是大口徑球形壓電晶片與晶片支架在止口處粘接，在壓電晶片的凸面背后形成一個密封的空氣倉，支架中心開有可容B超探頭組裝的孔，孔內裝有B超探頭，功率電纜通過支架下開孔進入空氣倉，而分別焊在大口徑球形壓電晶片鍍層上。
2.根據(jù)權利要求1的一種組合式大功率聚焦超聲換能器，其特征是大口徑球形壓電晶片為球冠形薄殼，其直徑采用100～140mm，球半徑采用120～180mm，其工作頻率為0.8～2MHZ，其中心開有可通過B超探頭的孔。
3.根據(jù)權利要求1的一種組合式大功率聚焦超聲換能器，其特征是B超探頭固定在晶片支架中心孔中，同軸同心，B超探頭發(fā)射凸面高于大口徑球形晶片截平面5～8mm。
專利摘要本實用新型公開了一種醫(yī)療器械中聚焦超聲治療儀器使用的組合式大功率聚焦超聲換能器。它包括大口徑球形壓電晶片，晶片支架和B超探頭，其特征是大口徑球形壓電晶片與晶片支架在止口處粘接，在壓電晶片的凸面背后形成一個密封的空氣倉，支架中心開有可容B超探頭組裝的孔，孔內裝有B超探頭，功率電纜通過支架下開孔進入空氣倉，而分別焊在大口徑球形壓電晶片鍍層上，它克服了現(xiàn)有換能器體積大、制造工藝復雜、效率低、壽命短缺點，它具有結構簡單、使用方便、效率高、使用壽命長的優(yōu)點。
文檔編號A61N7/00GK2657706SQ20032011604
公開日2004年11月24日 申請日期2003年11月28日 優(yōu)先權日2003年11月28日
發(fā)明者洪豫北 申請人:武漢天使科技發(fā)展有限公司