[发明专利]一种超声换能器

权利要求书

1.一种超声换能器，包括有发射聚焦超声波的超声发射单元，其特征在于所述超声发射单元发射的超声波所形成的焦域形状为长条形，且沿超声波声轴线方向延伸。

2.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于所述超声发射单元包括聚焦波源(1)和设置在超声传输路径上的超声传导单元(2)，所述聚焦波源(1)所发射的超声波经超声传导单元(2)后聚集在超声波声轴线上并沿超声波声轴线方向延伸，从而使所形成的焦域形状为沿超声波声轴线方向延伸的长条形。

3.根据权利要求2所述的超声换能器，其特征在于所述聚焦波源(1)采用能反射超声波的聚焦波源，超声传导单元(2)采用可透射超声波并能反射超声波的材料制成，该材料的声阻抗与人体皮肤的声阻抗不相匹配。

4.根据权利要求3所述的超声换能器，其特征在于所述人体皮肤与超声传导单元(2)两者的声阻抗的比值范围为1/2-1/50，优选为1/10-1/40。

5.根据权利要求4所述的超声换能器，其特征在于超声传导单元(2)采用玻璃、铜或铝制成。

6.根据权利要求2-5之一所述的超声换能器，其特征在于所述超声传导单元(2)与聚焦波源(1)的超声发射面相接触，且其形状与聚焦波源的超声发射面的形状相适配；超声传导单元(2)与人体皮肤相接触的一面的形状为平面形或者采用与人体皮肤表面相适应的形状。

7.根据权利要求6所述的超声换能器，其特征在于所述聚焦波源(1)采用球壳形波源，超声传导单元(2)与所述球壳形波源的超声发射面相接触的接触面的形状为与超声发射面相适配的球冠面；所述聚焦波源(1)包括平面压电材料以及贴合在所述平面压电材料上的凹透镜，超声传导单元(2)与所述凹透镜相接触的接触面的形状采用与所述凹透镜的凹陷部相适配的形状。

8.根据权利要求7所述的超声换能器，其特征在于所述聚焦波源的口径D范围是25-50mm，聚焦波源的聚焦半径SR范围是20-50mm，超声发射单元的中心厚度S范围是0.5-2.6mm。

9.根据权利要求1所述的超声换能器，其特征在于所述超声发射单元包括两个或多个聚焦波源(3)，所述两个或多个聚焦波源是由一个或一个以上垂直于超声波声轴线的平行平面将一个球壳形波源分割为一个球冠和一个或一个以上的圆环，再将分割后形成的一个球冠以及依次相邻的一个或一个以上的圆环，或者将分割后形成的相邻的任意两个或两个以上的圆环，大致沿超声波声轴线的方向互相间隔一定距离摆放形成。

10.根据权利要求9所述的超声换能器，其特征在于分割所形成的一个球冠与任意一个圆环的面积，或者任何两个圆环的面积大致相等。

11.根据权利要求9或10所述的超声换能器，其特征在于所述被分割的球壳形波源的口径D范围是25-50mm，其聚焦半径SR的范围是20-50mm，经分割后所形成的两个或多个聚焦波源(3)中，相邻两个聚焦波源之间的径向间隔距离B为0-10mm，各聚焦波源的焦点位置与超声波的声轴线之间的偏差值A的范围为0-5mm。

12.根据权利要求1-11之一所述的超声换能器，其特征在于所形成的焦域的长度范围为3-100mm，其宽度范围为1-15mm；或者所形成的焦域的长度范围为3-100mm，其宽度范围为2-4mm；或者所形成的焦域的长度范围为20-60mm，其宽度范围为1-15mm；或者所形成的焦域的长度范围为20-60mm，其宽度范围为2-4mm。

13.根据权利要求1-12之一所述的超声换能器，其特征在于所述超声发射单元所发射的超声波的频率范围为0.8-10MHz，优选的是，超声波的频率为1.5MHz。