betweea

0愛的鼓勵 0訂閱站台

傳統式超聲探頭底端整平，可以取得成功地檢驗平面圖物件。殊不知，這種剛度探頭卻無法與現實生活中普遍存有的不規律表面不錯地迎合。剛度探頭貼在不規律表面時，邊界條件中的水汽空隙會造成絕大多數超音波在頁面處產生明顯地反射面，沒法做到被測物件。

超聲波耦合劑，似水和膠，一般用以清除這種氣體空隙。聚二甲基硅氧烷制造(PDMS fabrication)殊不知，很多應用耦合劑會因為耦合劑和被測物件聲阻抗比較嚴重失配而造成大概80%的出射動能在耦合劑和被測物件頁面產生反射面。而且，這種剛度和巨大的探頭不可以運用於無法碰觸的部位，如凹形槽和間隙。而這種凹形槽和間隙一般是應力的地區，內部非常容易形成裂痕和缺點。

因而，在這種部位的構件一般務必被拆裝，以開展靠譜地確診。盡管很多方式早已被報導用以處理頁面藕合難題，可是這當中依然存有許多缺陷，例如對檢查目標規格的限定，嚴苛的探頭部位規定，巨大的探頭機殼這些，全部這種難題消弱了超聲波原點檢驗的可行性分析，檢驗的准確度和敏感度，及其實際操作的便捷性。

柔性超聲探頭可分成三大類:

有機化學壓電式塑料薄膜做為超聲波換能器，將壓電陶瓷片置入高聚物底材中做為超聲波換能器，及其生產制造柔性電容傳感器微機械設備超聲換能器。有機化學壓電式塑料薄膜具優良的柔性。殊不知，以聚偏二氟丁二烯以及聚合物為主導的高聚物壓電式塑料薄膜因為其機電工程耦合系數低(表現電磁能和機械動能藕合的主要參數)，低相對介電常數和高介電損耗而不宜作為超聲波發送器。

除此之外，低熱導率使其無法生產加工，高溫運用非常容易造成其改變，缺失壓電式性能。壓電陶瓷片置入高聚物底材做為柔性器件是另一種柔性超聲探頭。壓電陶瓷片具備良好的機電工程性能而且便於生產加工。殊不知，因為所添充的高聚物彈性模具比較大，他們在沒有重力的情形下沒法迎合斜面。而這些外力作用一般由手動式增加，通常不穩定。這會因而造成探頭和被測物件頁面的藕合狀況不穩定，進而造成造成偽像。除此之外，針對一些與長期性構造情況檢測相關的運用，如飛機場和貨輪隱敝或難接近的地區的疲憊裂痕，那樣的器件沒法開展長期性粘附其表面並開展檢測。電容傳感器微機械設備超聲換能器是在分離出來的單晶矽片上制做的，而聚二甲基二甲基矽氧烷(PDMS)用以添充在元器件中間的管溝中，促使超聲波換能器具備協調能力。這類比較大應變速率的添充高聚物毀壞了它在斜面上的迎合性。

而且，上邊所講的全部探頭只有迎合可延伸表面(如圓柱體表面)，而不可以迎合這些不能延伸表面(如曲面)。他們的電級在多次重複使用時也很容易產生破裂和脫粘，由於這種電級不具備可拉申性以融入被測物件形狀的繁雜和變化規律。這種缺陷是發展趨勢兼顧優質的超聲波性能和滿意的機械設備性能的柔性探頭的短板。

加州大學聖迭戈分校徐升專家教授研究組於2018年創造發明了一種新式可拉申超聲探頭。

這類器件選用一組薄且高性能的1-3壓電式複合材質做為感應器，雙層環形金屬材料輸電線做為電級，低應變速率彈性體材料做為封裝原材料。這一探頭具備不錯的超聲波性能(~0.60機電工程耦合系數，~20.28dB頻率穩定度,~47%的網絡帶寬，~-70dB串擾，~610μm屏幕分辨率)。

與此同時，這一器件具備優良的機械設備性能。該器件運用的"島-橋"構造電級能給予超出50%的橫向拉申工作能力，這導致該器件可以在非整平繁雜表面上工作中，而不危害超聲波換能器性能。憑著這種與眾不同的特點，該器件可以得到平面圖，球面和凸形下繁雜缺點的三維圖像。

將來的科學研究將密集在根據減少陣元間的間隔來提升顯像品質，探頭精准定位，網絡信號傳送等方位。改善後的可拉申超聲探頭不但能運用與對基礎設施建設的健康檢測，與此同時能運用於診療超聲波，對身體開展檢驗。

精選文章:

多孔質シリコンを用いて吸入可能なウェアラブル・バイオセンサーを開発

A look at common materials and applications for flexible electronics

液体金属をPDMSフレキシブルマイクロ流体デバイスに導入し、LC共振回路でワイヤレスデータ伝送を実現