JPS6240495A - 音波吸収体 - Google Patents
音波吸収体Info
- Publication number
- JPS6240495A JPS6240495A JP60181232A JP18123285A JPS6240495A JP S6240495 A JPS6240495 A JP S6240495A JP 60181232 A JP60181232 A JP 60181232A JP 18123285 A JP18123285 A JP 18123285A JP S6240495 A JPS6240495 A JP S6240495A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sound wave
- base material
- thickness
- inorganic powder
- film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
- Soundproofing, Sound Blocking, And Sound Damping (AREA)
- Ultra Sonic Daignosis Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概 要〕
熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂などによって形成され
た母材に常温で弾性を有する所定の厚さの被膜を形成し
た無機粉末を分散することにより、超音波の高い減衰特
性が得られるようにしたものである。
た母材に常温で弾性を有する所定の厚さの被膜を形成し
た無機粉末を分散することにより、超音波の高い減衰特
性が得られるようにしたものである。
本発明は超音波が発生する装置などから外部に超音波が
放射されないように覆う構造体として、または、トラン
スデユーサ素子の音波放射側の反対側に固着されるバン
キング層として用いられる音波吸収体に係り、特に、所
定の厚さの弾性材による被膜が形成された無機粉末を母
材に分散するようにした音波吸収体に関する。
放射されないように覆う構造体として、または、トラン
スデユーサ素子の音波放射側の反対側に固着されるバン
キング層として用いられる音波吸収体に係り、特に、所
定の厚さの弾性材による被膜が形成された無機粉末を母
材に分散するようにした音波吸収体に関する。
例えば、超音波診断装置などに用いられる超音波探触子
は、一般的にトランスデユーサ素子の音波放射側には被
検体の媒体との整合をとるための音響整合層が形成され
、その反対側には不要な音波を吸収するための音波吸収
体によるバンキング層が形成されている。
は、一般的にトランスデユーサ素子の音波放射側には被
検体の媒体との整合をとるための音響整合層が形成され
、その反対側には不要な音波を吸収するための音波吸収
体によるバンキング層が形成されている。
このようなバンキング層に用いられる音波吸収体として
は超音波の良好な応答特性を得るには、音波の減衰率α
を大にし、音響インピーダンスＺをトランスデユーサ素
子に合わせるようにすることが重要である。このような
音響インピーダンスＺを合わせることはタングステン粉
末のような真比重の大きな粉末を樹脂などの母材に分散
させることで行うことができる。
は超音波の良好な応答特性を得るには、音波の減衰率α
を大にし、音響インピーダンスＺをトランスデユーサ素
子に合わせるようにすることが重要である。このような
音響インピーダンスＺを合わせることはタングステン粉
末のような真比重の大きな粉末を樹脂などの母材に分散
させることで行うことができる。
しかし、このような構成では音響インピーダンスＺを合
わせることは、容易であるが、音波の減衰率αを大にす
ることは困難である。そこで、音波の減衰率αを大きく
することはバッキング層の厚さを厚くすること、または
、母材を軟質化することで、大きくすることが行われて
いるが、パフキング層を厚くすることは超音波探触子の
外形を大きくし、また、母材を軟質化することは加工精
度が悪くなり、いづれの場合でも好ましくない。
わせることは、容易であるが、音波の減衰率αを大にす
ることは困難である。そこで、音波の減衰率αを大きく
することはバッキング層の厚さを厚くすること、または
、母材を軟質化することで、大きくすることが行われて
いるが、パフキング層を厚くすることは超音波探触子の
外形を大きくし、また、母材を軟質化することは加工精
度が悪くなり、いづれの場合でも好ましくない。
したがって、厚さを厚くしたり、母材を軟質化したりす
ることなく音波の減衰率αを大にすることが望まれてい
る。
ることなく音波の減衰率αを大にすることが望まれてい
る。
更に、一般的に、音波吸収体は軟質であったり、空気孔
が形成されたりしており、機械的強度の圧縮強さ、曲げ
強さなどが小さくなるため、特に、構造体として用いら
れる場合は、これらの機械的強度の向上が要求されてい
る。
が形成されたりしており、機械的強度の圧縮強さ、曲げ
強さなどが小さくなるため、特に、構造体として用いら
れる場合は、これらの機械的強度の向上が要求されてい
る。
従来は第４図の従来の断面図に示すように構成されてい
た。
た。
音波の放射側ＩＡに整合層１１が設けられたトランスデ
ユーサ素子１２にはバッキング層１０が接着などによっ
て固着され、バンキング層１０により不要な音波が吸収
されるように構成されている。
ユーサ素子１２にはバッキング層１０が接着などによっ
て固着され、バンキング層１０により不要な音波が吸収
されるように構成されている。
このようなバッキングＮ１０は音波の減衰が大きくなる
よう、比較的軟質なエポキシ樹脂などの母材２にタング
ステン粉末などの無機粉末２を分散することで形成され
ている。
よう、比較的軟質なエポキシ樹脂などの母材２にタング
ステン粉末などの無機粉末２を分散することで形成され
ている。
したがって、矢印Ａ１のように無機粉末２の粒子に当接
された音波は反射により次の粒子に矢印Ａ２のように当
接し、更に、矢印Ａ３のように反射され、次々と反射が
操り返されて減衰されるように配慮されていた。
された音波は反射により次の粒子に矢印Ａ２のように当
接し、更に、矢印Ａ３のように反射され、次々と反射が
操り返されて減衰されるように配慮されていた。
このような構成では、音波の減衰率αを大きくすること
は母材２を軟質化することにより得られる。しかし、こ
のようなトランスデユーサ素子１はアレー型として用い
る場合はダイシングなどによって点線に示すように分割
する場合があり、この場合は母材２を軟質化すると分割
時に変形が生じ加工精度が悪くなる。
は母材２を軟質化することにより得られる。しかし、こ
のようなトランスデユーサ素子１はアレー型として用い
る場合はダイシングなどによって点線に示すように分割
する場合があり、この場合は母材２を軟質化すると分割
時に変形が生じ加工精度が悪くなる。
そこで、ある程度の軟質化を行い、バフキング７８１０
の厚さＨを大きくすることにより、音波の減衰率αを大
きくすることが行われていた。
の厚さＨを大きくすることにより、音波の減衰率αを大
きくすることが行われていた。
したがって、よりトランスデユーサ素子１の超音波の反
射特性の向上を図るためにはバッキング層１０の厚さＨ
を大きくすることとなり、超音波探触子の外形が大きく
なる問題を有していた。
射特性の向上を図るためにはバッキング層１０の厚さＨ
を大きくすることとなり、超音波探触子の外形が大きく
なる問題を有していた。
第１図は本発明の原理断面図である。
！＄１図に示すように、無機粉末（３）を真比重が２以
上で、かつ、粒径（Ｄ）が０． ３μｍ〜１００μｍに
形成すると共に該無機粉末（３）の外周には該粒径（Ｄ
）の ０．０１〜０．３倍の厚さ（ｔ）の常温で弾性を
有する有機ポリマーによる被膜（４）が形成されるよう
にしたものである。
上で、かつ、粒径（Ｄ）が０． ３μｍ〜１００μｍに
形成すると共に該無機粉末（３）の外周には該粒径（Ｄ
）の ０．０１〜０．３倍の厚さ（ｔ）の常温で弾性を
有する有機ポリマーによる被膜（４）が形成されるよう
にしたものである。
このように構成することによって前述の問題点は解決さ
れる。
れる。
即ち、無機粉末の外周に所定の厚さの被膜を形成するこ
とにより、超音波による振動の伝達が被膜と無機粉体と
の慣性力の差により異なり、振動のエネルギーの一部が
摩擦熱に変換され、母材の材質に影響されることなく大
きな超音波の減衰率αが得られる。
とにより、超音波による振動の伝達が被膜と無機粉体と
の慣性力の差により異なり、振動のエネルギーの一部が
摩擦熱に変換され、母材の材質に影響されることなく大
きな超音波の減衰率αが得られる。
したがって、母材を軟質化することなく、しかも、バッ
キング層の厚さＨを薄くすることが可能になり、小型化
され、かつ、超音波の反射特性の良い超音波探触子を形
成することができる。
キング層の厚さＨを薄くすることが可能になり、小型化
され、かつ、超音波の反射特性の良い超音波探触子を形
成することができる。
面図、第３図は超音波の減衰率のグラフである。
全図を通じ、同一符号は同一対象物を示す。
第２図に示すように、パフキング層１０として母材２に
弾性材の膜厚ｔの被膜４を形成した粒径りの無機粉末３
を分散させた音波吸収体を用いるようにしたもので、そ
の他は前述と同じ構成である。
弾性材の膜厚ｔの被膜４を形成した粒径りの無機粉末３
を分散させた音波吸収体を用いるようにしたもので、そ
の他は前述と同じ構成である。
例えば、硬い母材２の中に比重の大きな無機粉末３の粒
子が分散されている時、その母材２を一つのブロックと
して振動を与えると慣性力の違いによって粒子の振動と
母材２の振動に差が生じるが、母材２の硬さによって大
きな振動の差は生じない。
子が分散されている時、その母材２を一つのブロックと
して振動を与えると慣性力の違いによって粒子の振動と
母材２の振動に差が生じるが、母材２の硬さによって大
きな振動の差は生じない。
しかし、母材２が軟質であれば大きな差が生し、結果と
して、大きな摩擦熱が生じ、振動のエネルギーは大幅に
減少する。この効果は粒子から離れた箇所にまで及ぶこ
とはなく、粒子の極近傍の箇所で生じる。
して、大きな摩擦熱が生じ、振動のエネルギーは大幅に
減少する。この効果は粒子から離れた箇所にまで及ぶこ
とはなく、粒子の極近傍の箇所で生じる。
したがって、粒子を更に所定の弾性材の被膜によって覆
うことにより、その振動のエネルギーを母材２と被膜４
との界面および被膜４と粒子との界面のそれぞれの２つ
の箇所によって摩擦熱を発生させるようにし、音波の減
衰率αを高めるように形成することができる。
うことにより、その振動のエネルギーを母材２と被膜４
との界面および被膜４と粒子との界面のそれぞれの２つ
の箇所によって摩擦熱を発生させるようにし、音波の減
衰率αを高めるように形成することができる。
このように構成することにより、矢印Ａ１の音波は従来
の反射より弱められた反射Ａｌｌ、Ａ１２と次々行われ
、減衰率αが高くなりバンキング層１０の厚さはＨｌと
薄くすることができる。
の反射より弱められた反射Ａｌｌ、Ａ１２と次々行われ
、減衰率αが高くなりバンキング層１０の厚さはＨｌと
薄くすることができる。
また、母材２は硬質の材質によって形成しても音波の減
衰率αに余り影響することがなくなるため、硬質にする
ことができる利点がある。
衰率αに余り影響することがなくなるため、硬質にする
ことができる利点がある。
この場合の無機粉末３は母材２の比重よりも大きな材質
であれば良いが、比重２以上の材質でなければ余り効果
が得られない、最も効果が得られるのは３以上の比重の
場合である。
であれば良いが、比重２以上の材質でなければ余り効果
が得られない、最も効果が得られるのは３以上の比重の
場合である。
また、無機粉末３としては金属粉末、金属酸化物、金属
チン化物。硫化物などの全てが通用可能である。
チン化物。硫化物などの全てが通用可能である。
更に、無機粉末３の粒径りは分散を均一に行えるよう０
．３μｍ〜１００μｍが適しており、１００μｍを越え
る場合は好ましくない。
．３μｍ〜１００μｍが適しており、１００μｍを越え
る場合は好ましくない。
被膜４の材質としては、常温で弾性力が有る有機ポリマ
ーが良く、ガラス転移温度ができるだけ低いことが好ま
しく、・例えば、シリコーンゴム。
ーが良く、ガラス転移温度ができるだけ低いことが好ま
しく、・例えば、シリコーンゴム。
ウレタンゴム、天然ゴム、ブチルゴム、スチレンゴムな
どで、また、これらの一部をフッ素、臭素。
どで、また、これらの一部をフッ素、臭素。
塩素などのハロゲンで置換したものであっても良い。
この場合の膜厚ｔは粒径りの０．０１倍以上、または０
．０５倍以上である。膜厚ｔは薄い場合は効果がなく、
厚くなる程効果は期待されるが、膜厚ｔを厚くすると被
膜形成時に粒子間の結合が起き、凝縮するため、母材２
に均一に分散することが困難となりる。また、薄い被膜
を繰り返して形成して厚くすることも考えられるが、粒
径の０．３倍程度が限度であり、厚くし過ぎると被膜形
成後の全体の比重が小さくなり、被膜の形成する作業の
困難な割合に対して効果が得られない。
．０５倍以上である。膜厚ｔは薄い場合は効果がなく、
厚くなる程効果は期待されるが、膜厚ｔを厚くすると被
膜形成時に粒子間の結合が起き、凝縮するため、母材２
に均一に分散することが困難となりる。また、薄い被膜
を繰り返して形成して厚くすることも考えられるが、粒
径の０．３倍程度が限度であり、厚くし過ぎると被膜形
成後の全体の比重が小さくなり、被膜の形成する作業の
困難な割合に対して効果が得られない。
したがって、膜厚ｔとしては粒径りの０．０１倍〜０．
３倍の範囲であることが望ましい。
３倍の範囲であることが望ましい。
このような被膜４を形成した無機粉末３は実際には以下
のようにして製造することができる。
のようにして製造することができる。
平均粒径４０μｍのタングステン粉末１１６ｇを容量２
００ｍ１のナス形フラスコに入れ、次にトルエンｌｏｇ
に溶かした付加反応型ポリジメチルシロキサン２ｇの混
合溶液を加える。
００ｍ１のナス形フラスコに入れ、次にトルエンｌｏｇ
に溶かした付加反応型ポリジメチルシロキサン２ｇの混
合溶液を加える。
ロータリエバポレータでトルエンを蒸発させたあと、ナ
ス形フラスコから粉末を取り出し、ステンレス製パ・ノ
ドの上に移し、そのままの状態で恒温槽に入れ１５０℃
で１時間加熱を行う。
ス形フラスコから粉末を取り出し、ステンレス製パ・ノ
ドの上に移し、そのままの状態で恒温槽に入れ１５０℃
で１時間加熱を行う。
このようにして製造した粉末を光学顕微鏡で見ると均一
ではないが、タングステン粉末表面には平均約２μｍの
厚さのポリジメチルシロキサン層の被膜を形成すること
ができた。
ではないが、タングステン粉末表面には平均約２μｍの
厚さのポリジメチルシロキサン層の被膜を形成すること
ができた。
このようにしで製造した被膜を有する粉末をエポキシ樹
脂に混合して、混練後圧線成形によって４０Ｘ４０Ｘ２
１厘の薄板を作り、その音響特性を測定すると第３図の
超音波の減衰率のグラフに示すようになる。
脂に混合して、混練後圧線成形によって４０Ｘ４０Ｘ２
１厘の薄板を作り、その音響特性を測定すると第３図の
超音波の減衰率のグラフに示すようになる。
グラフに於けるＯ印はシリコーンゴムを被覆した酸化鉄
粉末を体積比で１４％混合した場合で、×印はシリコー
ンゴムを被覆したタングステン粉末を体積比で４０％混
合した場合で、粒径りはいづれの場合でも１０μｍを使
用したものである。
粉末を体積比で１４％混合した場合で、×印はシリコー
ンゴムを被覆したタングステン粉末を体積比で４０％混
合した場合で、粒径りはいづれの場合でも１０μｍを使
用したものである。
このグラフより明らかなように、膜厚ｔが大となるに従
って減衰率αは増加するが酸化鉄粉末の場合は粒径りの
０．２倍、タングステン粉末の場合は粒径りの０．３倍
が限度でそれ以上膜厚ｔを厚くすることは回能となり、
また、減衰率αの増加は点線で示すようになると想定さ
れ、余り期待できない。
って減衰率αは増加するが酸化鉄粉末の場合は粒径りの
０．２倍、タングステン粉末の場合は粒径りの０．３倍
が限度でそれ以上膜厚ｔを厚くすることは回能となり、
また、減衰率αの増加は点線で示すようになると想定さ
れ、余り期待できない。
以上説明したように、本発明によれば、母材の硬度に影
響することなく、音波の減衰率αを高くすることができ
る。
響することなく、音波の減衰率αを高くすることができ
る。
したがって、バッキング層の厚さＨを薄（しても、良好
な超音波の反射特性が得られ、超音波探触子の小型化が
図れ、実用的効果は大である。
な超音波の反射特性が得られ、超音波探触子の小型化が
図れ、実用的効果は大である。
第１図は本発明の原理断面図。
第４図は従来の断面図を示す。
図において、
１はトランスデユーサ素子。
２は母材。
３は無機粉末。
４は被膜。
Ｄは粒径。
ｔは膜厚を示す。
木全萌司々チツ断面月
第 １ 団
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 母材（２）に所定量の無機粉末（３）を分散させること
により形成され、超音波（Ａ）の伝播を減衰させる音波
吸収体であって、 前記無機粉末（３）を真比重が２以上で、かつ、粒径（
Ｄ）が０．３μｍ〜１００μｍに形成すると共に、 該無機粉末（３）の外周には該粒径（Ｄ）の０．０１〜
０．３倍の厚さ（ｔ）の常温で弾性を有する有機ポリマ
ーによる被膜（４）が形成されたことを特徴とする音波
吸収体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181232A JP2638772B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 音波吸収体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60181232A JP2638772B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 音波吸収体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6240495A true JPS6240495A (ja) | 1987-02-21 |
| JP2638772B2 JP2638772B2 (ja) | 1997-08-06 |
Family
ID=16097110
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60181232A Expired - Lifetime JP2638772B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | 音波吸収体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2638772B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005125071A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-05-19 | Toshiba Corp | 音響レンズ組成物、超音波プローブおよび超音波診断装置 |
| JP2008302098A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Fujifilm Corp | 超音波探触子、超音波探触子用バッキング材及びその製造方法 |
| JP2009060501A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Fujifilm Corp | バッキング材、超音波探触子、超音波内視鏡、超音波診断装置、及び、超音波内視鏡装置 |
| JP2009072605A (ja) * | 2003-09-29 | 2009-04-09 | Toshiba Corp | 音響レンズ組成物、超音波プローブおよび超音波診断装置 |
| JP2013074916A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-25 | Jvc Kenwood Corp | 生体音収集用マイクロホン、及び電子聴診装置 |
| CN113004555A (zh) * | 2021-02-18 | 2021-06-22 | 重庆大学 | 一种柔性超声衰减膜的制备方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101234220B1 (ko) | 2011-02-28 | 2013-02-18 | 국방과학연구소 | 코팅재 및 이의 제조 방법 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6234197A (ja) * | 1985-08-08 | 1987-02-14 | 富士通株式会社 | 音波吸収体 |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP60181232A patent/JP2638772B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6234197A (ja) * | 1985-08-08 | 1987-02-14 | 富士通株式会社 | 音波吸収体 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005125071A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-05-19 | Toshiba Corp | 音響レンズ組成物、超音波プローブおよび超音波診断装置 |
| JP2009072605A (ja) * | 2003-09-29 | 2009-04-09 | Toshiba Corp | 音響レンズ組成物、超音波プローブおよび超音波診断装置 |
| US8292818B2 (en) | 2003-09-29 | 2012-10-23 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Acoustic lens composition, ultrasonic probe, and ultrasonic diagnostic apparatus |
| JP2008302098A (ja) * | 2007-06-11 | 2008-12-18 | Fujifilm Corp | 超音波探触子、超音波探触子用バッキング材及びその製造方法 |
| JP2009060501A (ja) * | 2007-09-03 | 2009-03-19 | Fujifilm Corp | バッキング材、超音波探触子、超音波内視鏡、超音波診断装置、及び、超音波内視鏡装置 |
| JP2013074916A (ja) * | 2011-09-29 | 2013-04-25 | Jvc Kenwood Corp | 生体音収集用マイクロホン、及び電子聴診装置 |
| CN113004555A (zh) * | 2021-02-18 | 2021-06-22 | 重庆大学 | 一种柔性超声衰减膜的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2638772B2 (ja) | 1997-08-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4398424A (en) | Ultrasonic sensing | |
| US4523122A (en) | Piezoelectric ultrasonic transducers having acoustic impedance-matching layers | |
| JPH0457280B2 (ja) | ||
| US3515910A (en) | Acoustic absorbing material | |
| JPH0446579B2 (ja) | ||
| JPS6240495A (ja) | 音波吸収体 | |
| US4420707A (en) | Backing for ultrasonic transducer crystal | |
| JPS60202325A (ja) | 応力波変換器 | |
| JPS5924253A (ja) | 音響放射トランスジユ−サ− | |
| US4779244A (en) | Ultrasonic transducer and attenuating material for use therein | |
| US4494091A (en) | Damping package for surface acoustic wave devices | |
| Achenbach et al. | Interference of corner reflected and edge diffracted signals for a surface‐breaking crack | |
| JPH0510879B2 (ja) | ||
| JPS62115198A (ja) | 音波吸収体の製造方法 | |
| JPS6234197A (ja) | 音波吸収体 | |
| BR112012020979B1 (pt) | aparelho e método de determinar um parâmetro de interesse | |
| JPH036960Y2 (ja) | ||
| JP3786209B2 (ja) | 超音波変換器 | |
| JPS62115197A (ja) | 音波吸収体の製造方法 | |
| WO2023140166A1 (ja) | 超音波プローブおよび超音波プローブの製造方法 | |
| JPS6133518B2 (ja) | ||
| JPH08275944A (ja) | 配列型の超音波探触子 | |
| JPH0543422Y2 (ja) | ||
| JPH0221253B2 (ja) | ||
| JPS6129341A (ja) | 超音波探触子およびその製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |