NL7904924A - Akoestische transducent. - Google Patents

Description

* N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven. .

PHN 9495 1 "Akoestische transducent".

- s

De uitvinding heeft betrekking op een akoestische transducent bevattende een zender gevormd door een uit piëzo-elektrisch keramisch materiaal vervaardigde, van elektroden voorziene plaat, die aan een zijde bedekt is met een 5 aanpassingslaag waarvan de dikte ongeveer een kwart van de golflengte van geluid bij de resonantiefrequentie van de plaat bedraagt.

Zulke transducenten worden bijvoorbeeld toegepast in inrichtingen voor ultrasoon onderzoek (echografie) 10 voor medische en maritieme toepassingen en voor materiaalonderzoek. De aanpassingslaag dient om de zender aan het medium (bijvoorbeeld water of olie) waarin zich het te onderzoeken object bevindt of aan het object zelf aan te passen, zodat een bevredigende energieoverdracht plaatsvindt.

15 Bij het bekende transducenten van deze soort wordt de zender na het uitzenden van een akoestische impuls als ontvanger geschakeld om de van het te onderzoeken object afkomstige echo te kunnen detecteren. Deze methode heeft het voordeel, dat met één enkele transducent voor zo-20 wel zenden als ontvangen volstaan kan worden. Een nadeel is echter dat piëzo-elektrisch keramisch materiaal weliswaar zeer geschikt is als zender, maar als ontvanger minder goede eigenschappen heeft.

De uitvinding heeft tot doel, een transducent te 25 verschaffen, die zowel tijdens het zenden als tijdens het ontvangen zeer goed functioneert. De transducent volgens de uitvinding heeft daartoe het kenmerk, dat de aanpassingslaag een' ontvanger bevat in de vorm van een laag piëzo-elektrisch of ferro-elektrisch polymeer materiaal, welke ontvanger 30 eveneens van elektroden is voorzien.

De uitvinding berust op het inzicht, dat piëzo-elektrisch of ferro-elektrisch polymeer materiaal juist zeer geschikte eigenschappen als ontvanger heeft en bovendien 790 4 9 24 4/ PHN 9b95 2 r tijdens het zenden zeer goed een deel van de aanpassingslaag kan vormen.

Een relatief eenvoudig te vervaardigen voorkeursuitvoering van de tranducent volgens de uitvinding heeft het 5 kenmerk, dat de aanpassingslaag geheel gevormd wordt door de ontvanger.

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van de tekening. Hierin toont:

Fig. 1 een eerste uitvoeringsvoorbeeld in dwarste doorsnede en

Fig. 2 een tweede uitvoeringsvoorbeeld in dwarsdoorsnede .

De in fig. 1 schematisch en niet op schaal weergegeven akoestische transducent bestaat uit een drager 1 van 15 epoxyhars met een geschikt vulmiddel, waarop een zender 3 met daarboven een ontvanger 5 is aangebracht. De zender 3 bestaat uit een plaat piëzo-elektrisch keramisch materiaal (bijvoorbeeld loodzirconaat/titanaat), met aan de onderzijde een eerste elektrode 7 en aan de bovenzijde een tweede 20 elektrode 9· Deze elektroden worden gevormd door een dun metaallaagje, bijvoorbeeld een zilverlaag.

De ontvanger 5 bestaat uit een laag piëzo-elektrisch of ferro-elektrisch polymeer materiaal, bijvoorbeeld poly-vinylideenfluoride (PYDF) in de p- of modificatie. Deze 25 is eveneens voorzien van twee elektroden. De eerste hiervan, aan de onderzijde van de ontvanger 3» kan, zoals de tekening laat zien, identiek zijn met de tweede elektrode 9 van de zender 3· De tweede elektrode 11 van de ontvanger 5 bestaat uit een metaallaag op de bovenzijde van de laag polymeer.

30 Desgewenst kan uiteraard ook de eerste elektrode van de ontvanger do.or een aparte op de polymeer aangebrachte laag metaal gevormd zijn.

* De dikte van de ontvanger 3 is gelijk aan een vier de van de golflengte van geluid bij de door de zender 3 35 uitgezonde frequentie. De ontvanger 5 vormt daardoor tevens een aanpassingslaag voor een goede energieoverdracht van de zender 3 naar een (niet getekend) vloeibaar medium, bijvoorbeeld water of olie.

790 4 9 24

Claims (3)

35 CONCLUSIES;

1. Akoestische transducent bevattende een zender ge vormd door een uit piëzo-elektrisch keramisch materiaal vervaardigde, van elektroden voorziene plaat, die aan een 7904924 PHN 9h95 Λ f zijde bedekt is met een aanpassingslaag waarvan de dikte ongeveer een kwart van de golflengte van geluid bij de re-sonantiefrequentie van de plaat bedraagt, met het kenmerk, dat de aanpassingslaag (5, 11) een ontvanger (5) bevat in de 5 vorm van een laag piëzo-elektrisch of ferro-elektrisch polymeer materiaal, welke ontvanger eveneens van elektroden (9> 11) is voorzien,

2. Transducent volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat de aanpassingslaag geheel gevormd wordt door de ont- 10 vanger (5).

3. Transducent volgens conclusie 1 of 2 met het kenmerk, dat het polymere materiaal, waarvan de ontvanger (5) vervaardigd is, polyvinylideenfluoride is. 15 20 25 “ 30 790 4924 35