B超探頭維修原理與製作工藝

醫用超聲探頭原理與製作過程：

專業b超探頭維修136********

醫用超聲探頭晶體組成部分

匹配層（matching layer）：為實現換能器晶元與傳聲媒質之間聲特性阻抗的匹配，使聲能良好地透過而在探頭晶元輻射面敷設的聲學材料層。一般取層厚為四分之一波長，聲特性阻抗取晶元與傳聲媒質聲特性阻抗的幾何平均值。

又稱過渡層，聲透鏡或保護膜。複雜結構的探頭，其匹配層可以由多層四分之一波長厚且具有適當聲特性阻抗的結構組成。

探頭背襯（probe backing）：在探頭所用的壓電晶元輻射面背後的一面上粘接的吸聲塊。目的是吸收晶元背面輻射的無用聲波，降低探頭的q值，改善其脈衝響應。

一般情況下，這將伴隨探頭靈敏度的相應降低，常用的吸聲塊多用環氧樹脂，鎢粉環氧加適當的固化劑，增塑劑，按一定配方制定而成。

背襯材料的實用選擇與設計製造：

在現有的各種單相材料中，從聲學特性與工藝特性綜合考慮，幾乎沒有一種可以直接用做超聲換能器背襯，只能採用專門配製的複合材料，集多項有用特性於一身。

1 高阻抗背襯：聲阻抗率超過10*者，可列為高阻抗背襯。要達到與壓電元件相近的聲阻抗率，有兩種辦法已被證明可行。

一種是將鎢粉與高塑性金屬粉混合後加高壓處理，使塑性金屬擠入鎢粉的顆粒間隙，並在兩者介面上形成鍵合力；或者將鎢粉與熱塑性塑料的粉末充分混合後熱壓成型。另一種辦法是浸漬法，即將鎢粉擠壓至緊密堆積狀態後，再浸沒於液態熱固性樹脂中，待完全浸透後加熱固化。其中，採用的技術路線如下：

(1)浸漬用環氧混合物（簡稱iem）

二氧化環巳烯乙烯 3.5份

聚丙二醇二甘油醚 6.5份

壬基琥珀酸酐(nsa) 10份

二甲胺基乙醇每10克nsa對應0,1毫公升

(2)第一步浸漬

將壓好的鎢粉塊浸沒於丙撐氧中,再逐步加大iem的濃度.具體流程為:100%丙撐氧,24小時;75%丙撐氧+25%iem,24小時;50%丙撐氧+50%iem,24小時;25%丙撐氧+75%iem,24小時.

(3) 第二不浸漬

將經過第一步浸漬的鎢粉塊置於100%的iem中96小時,並使iem的液面剛好低於鎢粉塊的頂端.

(4) 加熱固化

待兩步浸漬完成後,將鎢粉塊置於80c環境中17.5小時,令其完成固化.。

本方法的特點是在環氧樹脂中加入丁稀釋劑丙撐氧，以實現完全浸透。而且，為了更加嚴謹，等一直是切取浸漬鎢粉塊的下端貼在換能器上.

高阻抗背襯的另乙個技術難點是與壓電晶元的貼上.為了不損傷晶元,並使低粘度環氧樹脂膠層盡量薄,採用了帶橡膠半球的非均勻加壓裝置.

超聲探頭及其製作工藝：

1.保護膜與晶元粘合劑

[1]502

[2]618環氧樹脂：二乙烯三胺(固化劑）：鄰苯二甲酸二丁酯（增塑劑）=100：8：10

說明：粘合中不得有氣泡及其他雜質存在，粘合後加一定壓力放置24小時，再置60~80°c下烘乾4小時

2.吸收（阻尼）塊配方：

[1]鎢粉：環氧樹脂：二乙烯三胺：鄰苯二甲酸二丁酯：乙二胺=35：10：0.5：1

[2]環氧樹脂（加熱熔化）：工業鎢粉：鄰苯二甲酸二丁酯：乙二胺（30~40°c）