第二章第二章 医用超声换能器医用超声换能器v 功能功能 电能量电能量←→超声能量 相互转换超声能量 相互转换v 重要性重要性 整台超声仪器性能的关键整台超声仪器性能的关键v 材料性能种类材料性能种类１１. 压电换能器压电换能器——超声诊断仪主要用之超声诊断仪主要用之２２. 磁致伸缩换能器磁致伸缩换能器——超声治疗仪主要用超声治疗仪主要用之之 超声诊断仪换能器探头超声诊断仪换能器探头 超声诊断仪换能器探头超声诊断仪换能器探头 测厚探头测厚探头直探头直探头 第一节 压电换能器第一节 压电换能器一、压电效应一、压电效应1. 正向压电效应正向压电效应 材料两端加材料两端加压力压力→两电极产生两电极产生电场电场 压力压力 →形变形变→晶格电偶极矩变化晶格电偶极矩变化→电荷积累电荷积累→电场电场 2. 逆向压电效应逆向压电效应 材料两端加材料两端加电压电压→材料产生材料产生形变形变 电压电压→电场电场→晶格电偶极受力晶格电偶极受力→应力应力→形变形变 材料正、逆向压电效应可逆材料正、逆向压电效应可逆+ + + + + +- - - - - -+ + + + + +- - - - - - 压电效应示意图压电效应示意图(a) 正压电效应正压电效应 (b) 负压电效应负压电效应 压电效应通常具有两种形式压电效应通常具有两种形式：：横向压电效应横向压电效应（形变方向与电场方向垂直）（形变方向与电场方向垂直） 纵向压电效应纵向压电效应（形变方向与电场方向平行）（形变方向与电场方向平行）在医学应用中，主要采用具有纵向压电效应的材料。
在医学应用中，主要采用具有纵向压电效应的材料 二、医用压电材料二、医用压电材料 1. 压电材料压电材料: 具有压电效应特性的材料具有压电效应特性的材料 2. 压电材料的种类压电材料的种类（（1）压电单晶体）压电单晶体 石英、酒石酸钾钠、磷酸二氢铵、铌酸钾、硫酸锂等石英、酒石酸钾钠、磷酸二氢铵、铌酸钾、硫酸锂等（（2）压电多晶体）压电多晶体 钛酸钡、偏铌酸铅、锆钛酸铅、铌镁钛酸钡、偏铌酸铅、锆钛酸铅、铌镁-锆锆-钛酸铅等钛酸铅等（（3）压电高分子聚合物）压电高分子聚合物 聚偏二氟乙烯等聚偏二氟乙烯等（（4）复合压电材料）复合压电材料 聚偏二氟乙烯聚偏二氟乙烯+锆钛酸铅复合（锆钛酸铅复合（PVDF+PZT）等）等 3. 压电特性的获得压电特性的获得单晶体：单晶体：某些方向本身固有压电效应某些方向本身固有压电效应——选定切割选定切割多晶体：多晶体：材料加热到材料加热到居里点居里点温度，压电效应消失，温度，压电效应消失， 然后在强电场中慢慢冷却然后在强电场中慢慢冷却——极化 对所有的压电材料，当温度升高到一定值后其压电效应对所有的压电材料，当温度升高到一定值后其压电效应就会消失，这一温度称为居里点。
就会消失，这一温度称为居里点居里点：居里点：石英石英=550oC，锆钛酸铅（，锆钛酸铅（PZT））=330oC，， 钛酸钡钛酸钡=120oC 4. 各类压电材料的优缺点各类压电材料的优缺点 压电陶瓷（最常用）压电陶瓷（最常用） 电－声转换效率高；易于电路匹配；性能稳定；电－声转换效率高；易于电路匹配；性能稳定； 价廉，易加工但频率受限；脆；物性受温度影响价廉，易加工但频率受限；脆；物性受温度影响 石英晶体（高频）石英晶体（高频） 电容小，频率高；机械性能好但昂贵；加工电容小，频率高；机械性能好但昂贵；加工 不便 高分子压电聚合材料高分子压电聚合材料 接收灵敏，效率高，易匹配，机械性能好接收灵敏，效率高，易匹配，机械性能好 三、压电材料的主要参数和压电方程三、压电材料的主要参数和压电方程1. 主要参数主要参数（（1）压电常数）压电常数 d 和和g d：：压电材料加上单位压电材料加上单位电场电场所产生的所产生的应变应变 又称：材料的发射常数，单位：又称：材料的发射常数，单位：m/v g：：压电材料开路时，施加单位压电材料开路时，施加单位应力应力所产生的所产生的电场电场。
又称：材料的接收常数，单位：又称：材料的接收常数，单位：v/m. （（2）介电常数）介电常数ε 同样电压下，介质为压电材料和介质为真空的电容同样电压下，介质为压电材料和介质为真空的电容比值压电材料的介电常数与换能器的自由度有关，通比值压电材料的介电常数与换能器的自由度有关，通常给出两个值：常给出两个值： εs: 换能器被夹紧换能器被夹紧,不能响应外加电场产生形变（不能响应外加电场产生形变（S=0）时的介电）时的介电 常数，常数， εT : 换能器不受限制，处于压力为零（换能器不受限制，处于压力为零（T=0）的自由状态时的介）的自由状态时的介 电常数 d/g = εT S－应变：单位长度的长度变化量，－应变：单位长度的长度变化量， T－应力：材料内力－应力：材料内力 2．压电方程．压电方程 在在压压电电材材料料中中，，电电场场E或或者者材材料料中中的的电电位位移移D产产生生应应力力T和和应应变变S;反反之之材材料料的的应应力力或或者者应应变变则则会会 产产 生生 内内 部部 的的 电电 场场 和和 电电 位位 移移 。
电量电量E和和D与机械量与机械量T和和S之之间存在着线性关系，但是由于存间存在着线性关系，但是由于存在四个变量，因此该关系比较复在四个变量，因此该关系比较复杂 在大多数医用诊断仪器中，换能器是一个薄片，加上交变电压在大多数医用诊断仪器中，换能器是一个薄片，加上交变电压时其厚度发生变化，表面产生振动，发射超声波接收到压力振荡时其厚度发生变化，表面产生振动，发射超声波接收到压力振荡时，厚度发生变化，产生电压信号时，厚度发生变化，产生电压信号 因此，可以认为因此，可以认为E、、D、、T和和S四个量都平行于厚度方向，且垂四个量都平行于厚度方向，且垂直于表面直于表面 材料仅作厚度振动，参量仅在厚度方向时的压电方程材料仅作厚度振动，参量仅在厚度方向时的压电方程 S = （（1/YE ））T+dE ①① D = dT+εTE ②②式中：式中：YE－电场不变时的杨氏模量－电场不变时的杨氏模量 D－－电位移电位移 E－－电场强度电场强度 S －应变－应变 T －应力－应力 εT －应力不变时的介电常数－应力不变时的介电常数 d －压电常数－压电常数 定义换能器特性的坐标系统定义换能器特性的坐标系统其中：其中：D，，E，，S，，T均在均在z方向方向与压电体表面垂直与压电体表面垂直 L－压电体厚度－压电体厚度 V－压电体表面电压－压电体表面电压 P－外加压力－外加压力有：有：E=V/L，，P=－－T 讨论：讨论：（（1）加电压）加电压V，自由（，自由（T=0）时，由）时，由①①式得：式得： △△L=SL=dEL=dV 即：形变即：形变△△L正比于所加的电压正比于所加的电压V（（2）加电压）加电压V，，夹紧（夹紧（S=0）时）时，，由由①①式得：式得： T= －－YEd E=－－(dYE)V/L 即：应力即：应力T正比于加的电压正比于加的电压V （（3））加压力加压力P，开路（，开路（D=0）时）时，由，由②②式得：式得： V= －－dT(L/εT)=(d /εT)LP = gLP 即：产生电压即：产生电压V正比于加的压力正比于加的压力P（（4）加压力）加压力P，短路（，短路（E=0）时）时，因，因D=q/A，，由由②②式得：式得： q= dTA=－－dAP 式中：式中：A—压电换能器的面积压电换能器的面积 即：产生电荷积累即：产生电荷积累q正比于加的压力正比于加的压力PS = (1/YE)T+dE ①①D = dT+εTE ②②E=V/L，，P=－－Td/g =εT 超声诊断中常根据不同的受检对象和部位选择超声诊断中常根据不同的受检对象和部位选择不同的探头，如不同的探头，如2 MHz、、2.5 MHz、、5 MHz、、10 MHz等，探头的发射频率是由什么决定的呢？等，探头的发射频率是由什么决定的呢？３．探头的发射频率３．探头的发射频率 当一交变电压加至压电材料上时，压电晶片表面产生相当一交变电压加至压电材料上时，压电晶片表面产生相应的振动，并向与之接触的介质中辐射超声能量。
除非特应的振动，并向与之接触的介质中辐射超声能量除非特性阻抗相等，一般总有部分超声能量被压电晶片前后表面性阻抗相等，一般总有部分超声能量被压电晶片前后表面反射，在压电体内传向对面反射，在压电体内传向对面０T/2０TTttT/2L收缩膨胀收缩表面位移c, f前向后向压电体超声超声3T/2压电晶片两个表面的振动从相位上看刚好相差压电晶片两个表面的振动从相位上看刚好相差ππ，即反相 如果从压电片的前表面产生一个振动，经压电片内部如果从压电片的前表面产生一个振动，经压电片内部传播至后表面，则会与后表面产生的振动互相叠加传播至后表面，则会与后表面产生的振动互相叠加Lc, f前向后向压电体超声超声 由波的叠加原理，当压电由波的叠加原理，当压电片的厚度刚好等于超声波的半片的厚度刚好等于超声波的半个波长时，该两振动同相，应个波长时，该两振动同相，应力互相加强，表面上的振动具力互相加强，表面上的振动具有最大振幅，即有最大振幅，即L=λ/2 此时，超声波在压电片内的此时，超声波在压电片内的传播时间则为传播时间则为 t = L/c = (λ/2)/c = (cT/2)/c = T/2对应的频率为：对应的频率为： f = c/λ= c/2L称为换能器的称为换能器的基本谐振频率基本谐振频率，简称，简称基频基频 。
如果某压电材料中纵波的传播速度为如果某压电材料中纵波的传播速度为c，材料的厚度为，材料的厚度为L，，则谐振发生在则谐振发生在L为下列值上：为下列值上： 或者或者对应的频率为对应的频率为 当当n＝＝1时，时，f就是基频就是基频 对压电材料而言，基频与厚度的乘积为一常数，声学上对压电材料而言，基频与厚度的乘积为一常数，声学上称为称为频率常数频率常数钛酸钡的频率常数为钛酸钡的频率常数为2.6MHz·mm,PZT为2.0MHz·mm, 石英为石英为2.87MHz·mm 上述讨论的是双面辐射，即换能器两个表面都能自由上述讨论的是双面辐射，即换能器两个表面都能自由运动假如换能器的后表面粘上一块硬材料，其声阻抗比运动假如换能器的后表面粘上一块硬材料，其声阻抗比换能器要高得多，而前表面可自由运动，这种情况为单面换能器要高得多，而前表面可自由运动，这种情况为单面辐射，此时其长度辐射，此时其长度L满足以下关系时产生谐振：满足以下关系时产生谐振：或者或者对应的频率为对应的频率为 结论结论 探头的发射频率是由晶体的厚度决定的探头的发射频率是由晶体的厚度决定的。
晶体越薄发射频率越高晶体越薄发射频率越高 第二节 换能器的超声场第二节 换能器的超声场v 超声场超声场 弹性介质中充满超声能量的空间，或超声传播时超弹性介质中充满超声能量的空间，或超声传播时超声能量在介质中的空间分布声能量在介质中的空间分布v 平面圆片换能器活塞振动的稳态超声场平面圆片换能器活塞振动的稳态超声场 活塞振动活塞振动——平面振动平面振动 稳态超声场稳态超声场——不考虑不考虑 建立过程的稳定超声场 建立过程的稳定超声场 r,θ—— 极坐标极坐标 z —— 声轴方向声轴方向 a —— 圆片半径圆片半径B(r,θ)zθra 可看成无数频率、振幅、相位相同的点声源声场叠加，可看成无数频率、振幅、相位相同的点声源声场叠加， 在在 B(r,θ)点积分求得点积分求得P ，，并进而求得并进而求得I = P2/Z一、轴向声场分布（一、轴向声场分布（θ=0, r可变）可变）（（1）） 声轴上声强表达式声轴上声强表达式 式式中中：：Z——介介质质声声阻阻抗抗，，V0——速速度度振振幅幅，，λ——波波长长 可见： 可见： 轴向上声场分布图 轴向上声场分布图 （（2）轴向声场分布图）轴向声场分布图 在声束轴线上声强分布是不均匀的，在靠近换能器表在声束轴线上声强分布是不均匀的，在靠近换能器表面，声强幅度起伏变化，存在数个极大值和极小值。
在离开面，声强幅度起伏变化，存在数个极大值和极小值在离开表面一段距离后，随着表面一段距离后，随着r的增大，声强逐渐减弱的增大，声强逐渐减弱 声强的极大值和极小值的位置与晶体半径声强的极大值和极小值的位置与晶体半径a及超声波长有关：及超声波长有关：如果如果n=0(即相当于最后一个声强极大值即相当于最后一个声强极大值)时，距离晶体表面为：时，距离晶体表面为： （（3）） 近场距离近场距离( r0 ) 式中，式中，D=2a——压电体直径，如压电体直径，如a>>λ，则，则 声学上称：声学上称： ①① r < r0——近场区近场区 ②② r > r0——远场区远场区 （（4）轴向声强分布特点）轴向声强分布特点 ①① 近场区：近场区：声强轴向起伏分布，但平均强度不变声强轴向起伏分布，但平均强度不变 ②② 远场区远场区：：声强轴向单调衰减，声强轴向单调衰减，I ∝∝1／／r2 二、径向声场分布（二、径向声场分布（r=定值定值, θ可变）可变） （（1）） 径向近场分布径向近场分布 近场衍射现象：声束截平面上声强分布为许多最近场衍射现象：声束截平面上声强分布为许多最 大强度和最小强度的同心圆环，环的数量随着距大强度和最小强度的同心圆环，环的数量随着距 离的增加而减少。
离的增加而减少 声能几乎不扩散声能几乎不扩散，，声束宽度接近相等（等于声束宽度接近相等（等于D） （（2）） 径向远场分布径向远场分布 波束如图波束如图2－－6所示 远场声强呈多个瓣形，远场声强呈多个瓣形， 主瓣最强主瓣最强( >98% )，， 旁瓣旁瓣多但较弱多但较弱 （（3）） 主瓣角主瓣角θ θ又称半发射角或扩散角，表示又称半发射角或扩散角，表示声束集中程度声束集中程度 Sinθ ≈ 0.61λ／／a 一般一般θ角很小，角很小，sinθ ≈θ ，，故有故有 θ ≈ 0.61λ／／a = 0.61c／／fa 可见：可见： f↑→λ ↓ →θ↓，，和和 a↑→θ ↓ θ角角越越小小，，声声束束越越集集中中，，指指向向性性越越好好，，大大部部分分能能量量集集中中在在轴轴线上，有利于改善成像的横向分辨率线上，有利于改善成像的横向分辨率（（4）） 径向声场简化图径向声场简化图 如图如图2－－5(a)，声束成锥形发散，半发散角为，声束成锥形发散，半发散角为θ 近场近场中中零值点，可能引起盲点。
远场中旁瓣，会造成零值点，可能引起盲点远场中旁瓣，会造成 显示位置、距离测量等失真需采取措施改善显示位置、距离测量等失真需采取措施改善 第三节 探头的结构及其作用第三节 探头的结构及其作用超声探头可以从不同方面来分类超声探头可以从不同方面来分类: :l按诊断部位分类按诊断部位分类：眼科探头、心脏探头、腹部探头、颅脑：眼科探头、心脏探头、腹部探头、颅脑探头、腔内探头和儿童探头等；探头、腔内探头和儿童探头等；l按应用方式分类按应用方式分类：体外探头、体内探头、穿刺活检探头；：体外探头、体内探头、穿刺活检探头；l按探头中换能器所用振元数目分类按探头中换能器所用振元数目分类：单元探头和多元探头；：单元探头和多元探头；l按波束控制方式分类按波束控制方式分类：线扫探头、相控阵探头、机械扇扫：线扫探头、相控阵探头、机械扇扫探头和方阵探头等探头和方阵探头等; ;l按探头的几何形状分类按探头的几何形状分类：矩形探头、柱形探头、弧形探头：矩形探头、柱形探头、弧形探头(又称凸形又称凸形)、圆形探头等、圆形探头等 一、探头的基本结构一、探头的基本结构 ①① 压电晶片压电晶片 ②② 吸声背块吸声背块 ③③ 匹配层匹配层 ④④ 电极、导线电极、导线 ⑤⑤ 声隔离层声隔离层 ⑥⑥ 保护层保护层 ⑦⑦ 外壳外壳 超声探头超声探头——超声检测用换能器，各种超声诊断仪，超声检测用换能器，各种超声诊断仪，探头基本结构大致相同，以Ａ型为例。
探头基本结构大致相同，以Ａ型为例 １１. 压电晶片压电晶片 （（1）晶片形状）晶片形状：圆片形、矩形、：圆片形、矩形、球壳圆片形、圆筒形球壳圆片形、圆筒形 （（2）） 作用作用 (1) 发射、接收超声，发射、接收超声，即：电－声、声－电转换即：电－声、声－电转换 (2) 其厚度决定发射超声的频率其厚度决定发射超声的频率 (3) 晶片形状决定声束的形状和声场分布晶片形状决定声束的形状和声场分布 （（3）） 要求要求 ①① 可加工性，且不容易损坏可加工性，且不容易损坏 ②② 银层牢固银层牢固 ③③ 各部分性能一致性各部分性能一致性 ④④ 性能稳定性和可靠性性能稳定性和可靠性 2．吸声背块．吸声背块 （（1）作用）作用 ①① 吸收晶体背向辐射的超声，减少或消除晶体两端吸收晶体背向辐射的超声，减少或消除晶体两端 之间超声的多次反射造成的干扰之间超声的多次反射造成的干扰 ②② 增大晶片阻尼，使发射脉冲窄，从而提高分辨率增大晶片阻尼，使发射脉冲窄，从而提高分辨率 （（2）） 要求要求 ①① 与压电晶体的声阻抗相等，以全部吸收背向辐射与压电晶体的声阻抗相等，以全部吸收背向辐射 ②② 对超声的吸收力强，很快衰减，不再反射对超声的吸收力强，很快衰减，不再反射 （（3）组成）组成 环氧树脂（基质）环氧树脂（基质） + 钨粉钨粉 + 橡胶粉橡胶粉 空气背衬，几乎全反射，效率最高，用于超声治疗仪。
空气背衬，几乎全反射，效率最高，用于超声治疗仪 3．匹配层．匹配层 （（1）作用）作用 ①① 使使晶晶体体辐辐射射的的超超声声有有效效进进入入人人体体，，实实现现对对人人体体组组织的检查织的检查换能器和人体之间声阻抗匹配，条件：换能器和人体之间声阻抗匹配，条件： ②② 增加换能器的带宽增加换能器的带宽 ③③ 隔开晶体和人体，保护晶体，免受机械、化学隔开晶体和人体，保护晶体，免受机械、化学 损坏；保护人体，免受激励电压的伤害损坏；保护人体，免受激励电压的伤害 （（2）要求）要求 ①① 衰减系数低衰减系数低 ②② 耐磨损耐磨损 （（3）材料）材料 环氧树脂、二酊脂、乙二氨等环氧树脂、二酊脂、乙二氨等 4．电极、导线．电极、导线 （（1）） 作用作用 传输电信号传输电信号（（2）） 结构结构 晶体两面的银层为电极，各引出一根导线晶体两面的银层为电极，各引出一根导线5．声隔离层．声隔离层（（1）） 作用作用 壳体（低耗的金属材料）与振动体之间声隔离，壳体（低耗的金属材料）与振动体之间声隔离，防止防止 超声传至外壳引起反射，产生干扰超声传至外壳引起反射，产生干扰（（2）） 隔离材料隔离材料 软木、橡胶、尼龙等软木、橡胶、尼龙等 二、单元探头的基本结构二、单元探头的基本结构1．非聚焦换能器．非聚焦换能器 换能元件：平面圆片压电陶瓷换能元件：平面圆片压电陶瓷 工作模式：厚度振动工作模式：厚度振动2．聚焦换能器（声学聚焦）．聚焦换能器（声学聚焦） ①① 球面（曲面）压电体聚焦球面（曲面）压电体聚焦 ②② 声透镜聚焦声透镜聚焦 凹透镜凹透镜—— c透透 > c人人（金属、多数塑料）（金属、多数塑料） 凸透镜凸透镜—— c透透 < c人人（硅橡胶、聚四氟乙烯等）（硅橡胶、聚四氟乙烯等） 证明：证明： ∵∵ c 透透 > c人人，，θ1,θ2<90o ∴∴ θ1>θ2 3. 单元探头的设计单元探头的设计 三、常用多元探头三、常用多元探头 多元探头是将多元探头是将n n个振元排列成某种阵列，应用电子技术，个振元排列成某种阵列，应用电子技术，以某种逻辑程序，使声束在空间不同方位上进行扫描，从而以某种逻辑程序，使声束在空间不同方位上进行扫描，从而显示出组织的图象。
显示出组织的图象 根据振元在根据振元在空间上的排列以空间上的排列以及声束的形成方及声束的形成方式，可分为式，可分为线列线列阵、相控阵和方阵、相控阵和方阵阵常见超声探头常见超声探头 1．线阵探头．线阵探头 线阵超声探头配用于电子式线性扫描超声诊断仪，它主要由线阵超声探头配用于电子式线性扫描超声诊断仪，它主要由6 6部分组成部分组成: :开关控制器、吸声背块、换能器阵列、匹配层、声透镜开关控制器、吸声背块、换能器阵列、匹配层、声透镜和外壳 开关控制器开关控制器：用于控制探头中各：用于控制探头中各振元按一定组合方式工作，若采振元按一定组合方式工作，若采用直接激励，则每一个振元需要用直接激励，则每一个振元需要一条信号线连接到主机，目前换一条信号线连接到主机，目前换能器振元数已普遍增加到数百个，能器振元数已普遍增加到数百个，则与主机的连线需要数百根，这则与主机的连线需要数百根，这不仅使工艺复杂，因此而增加的不仅使工艺复杂，因此而增加的探头和电缆的重量也是不堪设想探头和电缆的重量也是不堪设想的采用开关控制器就可以使探的采用开关控制器就可以使探头与主机的连线数大大减小。
头与主机的连线数大大减小 换能器阵列：换能器阵列：换能器的晶体振元通常是采用切割法制造工艺，即换能器的晶体振元通常是采用切割法制造工艺，即对一宽约对一宽约10mm10mm，一定厚度的矩形压电晶体，通过计算机程控顺序，一定厚度的矩形压电晶体，通过计算机程控顺序开槽，形成换能器阵列设计时需充分考虑开槽深度及振元宽度开槽，形成换能器阵列设计时需充分考虑开槽深度及振元宽度 2．凸阵探头．凸阵探头 凸阵探头的结构原理与线阵探凸阵探头的结构原理与线阵探头相类似，只是振元排列成凸形头相类似，只是振元排列成凸形但相同振元结构凸形探头的视野要但相同振元结构凸形探头的视野要比线阵探头大由于其探查视场为比线阵探头大由于其探查视场为扇形，故对某些声窗较小的脏器的扇形，故对某些声窗较小的脏器的探查比线阵探头更为优越，比如检探查比线阵探头更为优越，比如检测骨下脏器，有二氧化碳和空气障测骨下脏器，有二氧化碳和空气障碍的部位更能显现其特点但凸形碍的部位更能显现其特点但凸形探头波束扫描远程扩散，将使影像探头波束扫描远程扩散，将使影像清晰度变差清晰度变差 不论是线阵探头还是凸形探头，探头中的振元都不是同时被激不论是线阵探头还是凸形探头，探头中的振元都不是同时被激励的，它们总是被分组分时受激励，而且分配的方法有多样。
励的，它们总是被分组分时受激励，而且分配的方法有多样 3．相控阵探头．相控阵探头 相控阵超声探头可以实现波束扇形扫描，因此又称为相控电子相控阵超声探头可以实现波束扇形扫描，因此又称为相控电子扇扫探头，它配用于相控阵扇形扫描超声诊断仪相控阵超声探头扇扫探头，它配用于相控阵扇形扫描超声诊断仪相控阵超声探头外形及内部结构与线阵探头颇有相似之处其一是所用换能器也是外形及内部结构与线阵探头颇有相似之处其一是所用换能器也是多元换能器阵列；其二是探头的结构、材料和工艺亦相近，主要由多元换能器阵列；其二是探头的结构、材料和工艺亦相近，主要由换能器阵列、吸声背块、声透镜以及匹配层几部分组成换能器阵列、吸声背块、声透镜以及匹配层几部分组成 相控阵探头与线阵探头的区别相控阵探头与线阵探头的区别相控阵探头与线阵探头的区别相控阵探头与线阵探头的区别 l（（1 1）探头中没有开关控制器相控阵探头换能器中，各）探头中没有开关控制器相控阵探头换能器中，各 振元基本上是同时激励的，而不是像线振探头换能振元基本上是同时激励的，而不是像线振探头换能 器分组、分时工作的，因此不需要开关控制器来选器分组、分时工作的，因此不需要开关控制器来选 择参与工作的振元。
择参与工作的振元l（（2 2）相控阵探头的体积与声窗面积都较小这是因为相）相控阵探头的体积与声窗面积都较小这是因为相 控阵探头是以扇形扫描方式工作的，其近场波束尺控阵探头是以扇形扫描方式工作的，其近场波束尺 寸小，也正因为此，它具有机械扇形扫描探头的优寸小，也正因为此，它具有机械扇形扫描探头的优 点，可以通过一个小的点，可以通过一个小的 ““ 窗口窗口 ”” ，对一个较大，对一个较大 的扇形视野进行探查的扇形视野进行探查 4．矩阵探头．矩阵探头 矩阵式超声探头换能器由切割成数百个到上千个方块的矩阵矩阵式超声探头换能器由切割成数百个到上千个方块的矩阵组成可应用于二维的超声心动图和实时的三维超声心动图，代组成可应用于二维的超声心动图和实时的三维超声心动图，代表的是第三代多平面超声探头表的是第三代多平面超声探头 四、超声探头使用注意事项四、超声探头使用注意事项 （（1）严守使用规定）严守使用规定（（2）小心轻放，不得摔跌）小心轻放，不得摔跌（（3）关电源拆装）关电源拆装（（4）避免接触有机溶剂）避免接触有机溶剂 （（5）保护透声面）保护透声面 （（6）使用无腐蚀性的耦合剂）使用无腐蚀性的耦合剂（（7）非水密探头不能浸水使用）非水密探头不能浸水使用（（8）不得高温消毒）不得高温消毒（（9）用前检查）用前检查（（10）用后清洁）用后清洁 。