RU2003124634A

RU2003124634A - Кольцевой составной преобразователь

Info

Publication number: RU2003124634A
Application number: RU2003124634/28A
Authority: RU
Inventors: Бьёрн А. Дж. АНГЕЛЬСЕН (NO); Бьёрн А. Дж. АНГЕЛЬСЕН; Тонни Ф. ЙОХАНСЕН (NO); Тонни Ф. Йохансен
Original assignee: Бьёрн А. Дж. АНГЕЛЬСЕН (NO); Бьёрн А. Дж. АНГЕЛЬСЕН; Тонни Ф. ЙОХАНСЕН (NO); Тонни Ф. Йохансен
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2002-01-07
Publication date: 2005-02-10
Also published as: DE60207378D1; EP1356451A2; US6622562B2; DE60207378T2; EP1356451B1; AU2002228492A1; WO2002054379A3; WO2002054379A2; US20020139193A1; JP2004523156A; CN1484821A

Claims

1. Составной ультразвуковой преобразователь, содержащий кольцевые концентрические элементы преобразователя, для электронного управления симметричным фокусом (F) от ближнего фокуса (F_n) до дальнего фокуса (F_f), путем добавления различных задержек к соответствующим сигналам элементов, в котором элементы кольцевого составного преобразователя разбиты на группы соседних элементов с, по меньшей мере, одним элементом в группе, причем каждая группа имеет свою общую для группы механическую предварительную фокусировку отличную от предварительной фокусировки других групп, и элементы в пределах каждой группы имеют практически равную площадь, центральная группа элементов участвует в активной апертуре во всем фокальном диапазоне от F_n до F_f с фиксированной предварительной фокусировкой f₀, находящейся между F_n и F_f, и за пределами фокусной глубины F_n1, где фокальный диаметр центральной группы превышает установленный предел, добавлена следующая наружная группа элементов для включения в активную апертуру от F_n1 до F_f, причем фиксированная предварительная фокусировка F₁ указанной следующей наружной группы находится между F_n1 и F_f, и за пределами каждой фокусной глубины F_nm, где фокальный диаметр превышает установленный предел, добавлена следующая наружная группа элементов для включения в активную апертуру от F_nm до F_f, причем фиксированная предварительная фокусировка F_m указанной следующей наружной группы находится между F_nm и F_f, фиксированный фокус каждой группы элементов выбран таким образом, что фазовая ошибка в элементах группы сведена к минимуму по всему диапазону фокальной глубины, где группа участвует в общей апертуре, и площадь элементов каждой группы такова, что фазовая ошибка в каждом элементе находится ниже установленного предела для диапазона фокальной глубины, где элементы участвуют в общей апертуре, таким образом, что для максимально допустимой фазовой ошибки в каждом элементе и заданной активной апертуры для фокусного расстояния F, задействовано минимальное количество элементов, необходимых для генерации активной апертуры для фокусировки в диапазоне от F_n до F_f.

2. Составной ультразвуковой преобразователь по п.1, где элементы преобразователя в группе номер m участвуют в активной апертуре на фокусной глубине от F_nm до F_f, и для минимизации фазовой ошибки в каждом элементе для диапазона фокальной глубины, где этот элемент участвует в общей апертуре фиксированный фокус F_m группы m выбран следующим образом

примерная площадь A_m элементов в группе m выбрана следующим образом

где α- длина ультразвуковой волны, а Δϕ_m - максимально допустимая фазовая ошибка в элементах для фокального диапазона в котором они участвуют в активной апертуре, причем расхождение между действительной площадью элемента и величиной A_m определяется разделяющей прорезью между элементами и аппроксимацией плоской волны формулы площади.

3. Составной ультразвуковой преобразователь по п.1 или 2, где предварительная фокусировка элементов получена путем искривления элементов.

4. Составной ультразвуковой преобразователь по п.1 или 2, где предварительная фокусировка элементов получена путем использования комплекта акустических линз.

5. Составной ультразвуковой преобразователь по п.1 или 2, где предварительная фокусировка элементов получена путем сочетания искривления элементов и использования комплекта акустических линз.

6. Составной ультразвуковой преобразователь по любому из пп.1-5, где площадь элементов каждой группы равна значению площади элементов центральной группы, умноженной на целое число, и, для согласования переменного значения сопротивления между элементами различных групп, количество усилителей приемника и передатчика, параллельно соединенных с каждым элементом, численно равно отношению площади элемента к площади центральных элементов.

7. Составной ультразвуковой преобразователь по любому из пп.1-6, где кольцевые элементы разбиты в угловом направлении, для индивидуальной обработки сигнала от каждого из элементов для коррекции фазовой аберрации.

8. Составной ультразвуковой преобразователь по п.7, где значения радиальной и угловой ширины элементов примерно равны и настолько велики, насколько это возможно, но при этом меньше, чем радиус корреляции аберраций фронта волны, полученной от ткани.