专利名称：一种用于超声肿瘤治疗机的换能器单探头的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种换能器探头，尤其是指一种用于高强聚焦超声肿瘤治疗机的换能器单探头。
背景技术：
高强聚焦超声肿瘤治疗机是处于发展阶段的治疗肿瘤比较有效的前沿设备，其中需要由多个换能器单探头沿不同角度发射超声波，从而构成一个超声波场。换能器的工作原理如图1所示，它由压电晶体2产生超声波，其总能量分为向正方向传输的P1和向反方向传输的P2，并且P1＝P2。现有换能器单探头的结构如图2所示，将压电晶体2经粘接剂层8粘接在金属背衬9上，其中向正方向传输的超声波能量P1可以被利用，而向反方向传输的超声波能量除有一部分被粘接剂和金属背衬所吸收，造成大量不必要的热能外，还有一部分被压电晶体、粘接剂和金属背衬多次反射、折射和散射，这种多次反射、折射和散射不仅造成了能量的浪费，也扰乱了正向传输超声波的场结构，给医疗效果带来了隐患。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种可以将反向传输的超声波能量有规律地反射回来，使其与正方向传输超声波能量相加，不造成金属外壳的发热，同时也不以多次反射、折射和散射的形式扰乱超声波场结构的换能器单探头。
为解决上述技术问题所采取的技术方案是一种用于超声肿瘤治疗机的换能器单探头，由压电晶体2、接地线5、信号线6、高频大功率信号源7以及外壳1、绝缘垫3和卡环4所构成。外壳1为圆环形，其一侧边向内延伸有圆台，卡环4呈圆罩状，罩面的中心部位为空芯，卡环4从外壳1的内部将压电晶体2压接在外壳1的圆台上，绝缘垫3垫接在压电晶体2与卡环4之间，压电晶体2与卡环4之间形成有空腔，压电晶体2的外表面经接地线5与外壳1焊接在一起，压电晶体2的内表面经信号线6与高频大功率信号源7焊接在一起。
压电晶体2为弧形。
压电晶体2的内、外表面蒸镀有导电银浆层。
与现有技术相比本发明的优点是1、提高换能器的利用效率由于在压电晶体与卡环之间形成一反射空腔，它可以将反向传输的超声波能量有规律地反射回来，使其与正方向传输的超声波能量相加，使换能器的利用效率达90％以上。
2、降低换能器的热损耗由于避免了向反方向传输的超声波能量被粘接剂和金属背衬吸收产生大量的热能，降低换能器的热损耗，节省换能器的散热装置。
3、减少了对超声波场的干扰由于该结构避免了因多次反射、折射和散射在对超声波场构成的干扰，加强了治疗机对患者病灶的疗效。
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式
作进一步详细地描述。
图1为换能器工作原理示意图。
图2为现有换能器单探头的结构示意图。
图3为本发明换能器单探头的主视图。
图4为图3的A-A剖视图。
具体实施例方式
如图3、图4所示，一种用于超声肿瘤治疗机的换能器单探头，包压电晶体2、接地线5、信号线6、高频大功率信号源7以及括外壳1、绝缘垫3和卡环4，外壳1为圆环形，其一侧边向内延伸有圆台，卡环4呈圆罩状，罩面的中心部位为空芯，卡环4从外壳1的内部将压电晶体2压接在外壳1的圆台上，并保持其良好接触，绝缘垫3垫接在压电晶体2与卡环4之间，并使压电晶体2的内表面的镀银层与外壳1之间相互绝缘。外壳1和卡环4由铝合金材料制成。压电晶体2与卡环4之间形成有空腔，该空腔可构成超声波的反射空间，当压电晶体与卡环的内表面做得足够光洁时，再通过对超声波的相位角给予适当补偿，完全可以形成反方向超声波能量的全反射，并和正方向传输的超声波同相相加，大大提高其向正方向传输的超声波能量，从而节省激励超声的电功率，避免了金属背衬的发热和因多次反射、折射和散射而影响声场结构。压电晶体2的外表面经接地线5与外壳1焊接在一起，压电晶体2的内表面经信号线6与高频大功率信号源7焊接在一起。压电晶体2为弧形，其内、外表面蒸发有导电银浆层，以便于接地线5和信号线6的牢固焊接。高频大功率信号源7的功率由30W～100W可调，高频大功率信号源7的频率为2MHz。
使用本发明时，可将多个换能器单探头组装在同一个球冠内壁上，可制作成超声波高强聚焦装置。
权利要求
1.一种用于超声肿瘤治疗机的换能器单探头，包括压电晶体(2)、接地线(5)、信号线(6)和高频大功率信号源(7)，其特征在于，还包括外壳(1)、绝缘垫(3)和卡环(4)，所述的外壳(1)为圆环形，其一侧边向内延伸有圆台，所述的卡环(4)呈圆罩状，罩面的中心部位为空芯，卡环(4)从外壳(1)的内部将压电晶体(2)压接在外壳(1)的圆台上，绝缘垫(3)垫接在压电晶体(2)与卡环(4)之间，压电晶体(2)与卡环(4)之间形成有空腔，压电晶体(2)的外表面经接地线(5)与外壳(1)焊接在一起，压电晶体(2)的内表面经信号线(6)与高频大功率信号源(7)焊接在一起。
2.根据权利要求1所述的用于超声肿瘤治疗机的换能器单探头，其特征在于，所述的压电晶体(2)为弧形。
3.根据权利要求1所述的用于超声肿瘤治疗机的换能器单探头，其特征在于，所述的压电晶体(2)的内、外表面蒸镀有导电银浆层。
4.根据权利要求1或3所述的用于超声肿瘤治疗机的换能器单探头，其特征在于，所述的压电晶体(2)的内表面的镀银层与外壳(1)之间相互绝缘。
5.根据权利要求1所述的用于超声肿瘤治疗机的换能器单探头，其特征在于，所述的外壳(1)和卡环(4)由铝合金材料制成。
6.根据权利要求1所述的用于超声肿瘤治疗机的换能器单探头，其特征在于，所述的高频大功率信号源(7)的功率由10W～100W可调。
7.根据权利要求1或6所述的用于超声肿瘤治疗机的换能器单探头，其特征在于，所述的高频大功率信号源(7)的频率为1-3MHz。
全文摘要
本发明涉及一种用于高强聚焦超声肿瘤治疗机的换能器单探头，它将压电晶体安装在环形外壳内，然后经绝缘垫由卡环给以反向扣压，压电晶体与卡环之间形成一反射空腔，接地线将压电晶体的外表面与外壳焊接在一起，高频大功率信号源经信号线与压电晶体的内表面焊接在一起。它可以将反向传输的超声波能量有规律地反射回来，使其与正方向传输的超声波能量相加，提高了换能器的利用效率，降低了换能器的热损耗，节省了换能器的散热装置，避免了因多次反射、折射和散射对超声波场构成的干扰，加强了治疗机对患者病灶的疗效。
文档编号A61N7/00GK1416922SQ0214879
公开日2003年5月14日 申请日期2002年11月21日 优先权日2002年11月21日
发明者任爱卿 申请人:北京仁德盛科技有限责任公司