线性超声相控阵换能器

摘要

本发明提供的是一种用于检测钢材料的线性超声相控阵换能器，包括该换能器设计方法和制作工艺。该换能器的结构包括一层压电晶片、一层匹配层、背衬和电极制作，其中压电晶片的材料为PZT-5H，匹配层为环氧树脂，背衬为不同颗粒大小的钨粉和环氧树脂固化而成，电极由铜片和银层。该换能器的设计参数为中心频率为1.5MHz，阵元数为16，正的最大偏转角度为30°。在制作工艺上，将整块压电陶瓷与铜片粘贴后，采用多次切割工艺制作超声相控阵换能器，该加工工艺在保证阵列尺寸精度的同时，可以减小相邻阵元间的相互影响。根据换能器优化设计的目标，利用多目标优化设计方法，对换能器的阵列参数，包括阵元宽度、阵元间距和阵元高度进行结构优化，从而获得良好的波束特性和更大的声压。

主权项

1、一种线性超声相控阵换能器，包括设计方法和制作工艺；其特征在于，相控阵换能器主要由一层压电晶片、一层匹配层、背衬和电极制作而成，其中包括换能器每个部分材料的选择和制作方法；根据换能器的中心频率，确定相应的参数，主要包括压电陶瓷、匹配层、背衬的厚度，并且根据换能器优化设计的目标，利用多目标优化方法，确定影响波束偏转和聚焦特性的阵列参数。