基于1-3型壓電復(fù)合材料的相控聚焦系統(tǒng)研究.pdf

1、傳統(tǒng)聚焦超聲換能器焦點(diǎn)固定，形成單焦點(diǎn)，治療時(shí)需通過移動機(jī)械裝置實(shí)現(xiàn)焦點(diǎn)位置的改變，該方式焦點(diǎn)移動速度慢，影響治療效率；對有骨骼遮擋的部位，超聲無法繞開骨骼實(shí)施治療。相控聚焦可實(shí)現(xiàn)單、多焦點(diǎn)聚焦，且焦域、焦距可控、可變，適應(yīng)多種模式治療。1-3型壓電復(fù)合材料相較于傳統(tǒng)PZT壓電陶瓷材料的優(yōu)勢在于可以抑制多模振動耦合并且具有更寬的頻率響應(yīng)范圍，以及更高的電聲轉(zhuǎn)換效率。
　　為進(jìn)一步提高和優(yōu)化相控超聲聚焦系統(tǒng)的性能，針對換能器轉(zhuǎn)換效率

2、低的缺點(diǎn)，本課題采用了1-3型壓電復(fù)合材料制作換能器。經(jīng)實(shí)驗(yàn)測試1-3型壓電復(fù)合材料比傳統(tǒng)PZT材料的帶寬提高了3.13倍，轉(zhuǎn)換效率提高到63.44％。針對相控電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的缺陷，將信號發(fā)生器、RS-232串口通信、高精度移相功能集合在了一片F(xiàn)PGA內(nèi)，大大提高了系統(tǒng)的集成度，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可移植性。針對相控陣換能器的阻抗特性，設(shè)計(jì)了E類諧振功率放大器輸出驅(qū)動信號。
　　實(shí)驗(yàn)測試證明，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超聲信號的高精度相控，為將來高效率聚