超声诊断仪是通过探头产生入射超声波(发射波)和接收反射超声波(回波)的，它是诊断设备的重要部件。而超声探头的任务是就是将电信号变换为超声波信号或相反地将超声波信号变换为电信号。
目前探头可以发射和接收超声，进行电声、信号转换，能够将由主机送来的电信号转变为高频振荡的超声信号，又能将从组织脏器反射回来的超声信号转变为电信号而显示于主机的显示器上。超声探头就是利用这一工作原理制成。
既然探头能够将电能转换成超声波，那这一原理又是怎样的呢?
担任这一重要任务的硬件是探头内部组成部分的晶片，在通电状态下
，它能产生弹性形变，从而产生超声声波;相反情况下，当超声声波通过晶片时，又能引起它产生弹性形变，继而引起电压的变化，最后通过信号处理板对相应电信号变化的处理来完成被探测物的图像探查。这一处理过程称之为压电效应。
压电效应：
压电效应泛指晶体处于弹性介质中所具有的一种声-电可逆特性，此现象为 法国物理学者居里兄弟于1880 年所发现，故也称居里效应。
具有压电效应性质的晶体,称为压电晶体。
目前常用于超声探头的晶体片有锆酸铅、钛酸钡、石 英、硫酸锂等人工或天然晶体 。钛酸钡及锆酸铅是在高温下烧结的多晶陶瓷体
，把毛坯烧结成陶瓷体后，经过适当的研磨修整 ，得到所需的几何尺寸，再用高压直流电场极化后,就具有压电性质，成为换能器件。
压电效应又分为正压电效应和逆压电效应。
在晶体或陶瓷的一定方向上，加上杌械压力，使其变形，晶体或陶瓷的两个受力面上，产生符号相反的电荷;变形方向相反，两面的电荷极性随之变换.电荷密度同施加的机械力成正比.这种因机械力作用而激起表面的电荷效应，称为正压电效应.
在晶体或陶瓷表面沿轴方向施加电压，在电场作用下引起几何应变，电压方向改变，机械应变方向亦随之改变，形变与电场成比例。这种因电场作用而引起的形变效应，称为逆压电效应。超声诊断仪探头在发射超声波时是逆压电效应。接收超声回波时产生压电效应.
晶体和陶瓷片因切割方位和几何尺寸的不同， 产生机械振动的固有频率也不 同,当外加的交变电压的频率与固有频率一致时， 产生的机械振动最强;当外加的
机械力的频率与固有频率一致时，所产生的电荷也最多。在超声波诊断仪中激励 脉冲的频率必须与探头的固有频率相同。
来源：医疗维修在线
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发表于 2020-9-16 21:30:55