FR2503517A1

Piezoelectric transducer for ultrasonic waves - has transducer with polymeric piezoelectric element of higher acoustic impedance than reflector and half wavelength thickness

Abstract

L'INVENTION CONCERNE LES TRANSDUCTEURS PIEZO-ELECTRIQUES DESTINES A EMETTRE OU RECEVOIR DES ONDES ULTRA-SONORES VERS UN MILIEU 6 D'IMPEDANCE ACOUSTIQUE PROCHE DE CELLE DE L'EAU. SELON L'INVENTION, LE TRANSDUCTEUR PIEZO-ELECTRIQUE COMPORTE UN ELEMENT ACTIF 1 EN POLYMERE PIEZO-ELECTRIQUE, SA FACE ARRIERE 1B ETANT COUPLEE A UN MILIEU REFLECTEUR 30 ET SA FACE AVANT 1A ETANT COUPLEE AU MILIEU 6 D'IMPEDANCE ACOUSTIQUE PROCHE DE CELLE DE L'EAU APRES INTERPOSITION D'UNE COUCHE 5 ADAPTATRICE D'IMPEDANCE. UN TEL TRANSDUCTEUR PIEZO-ELECTRIQUE TROUVE APPLICATION PAR EXEMPLE, DANS LE DOMAINE MEDICAL DANS LES DISPOSITIFS DE DIAGNOSTIC.

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12 claims: 3 independent, 9 dependent

  1. 1
    REVENDICATIONS 1. Transducteur piézoélectrique destiné à l'émission ou à la réception d'ondes ultra-sonores dans un milieu (6) ayant une impédance acoustique proche de celle de l'eau,ledit t ransducteur comprenant un élément actif (1) en polymère piézoélectrique ayant deux grandes faces (la, lb) équidistantes portant chacune au moins une électrode (4a, 4b), lesdites électrodes (4a, 4b) formant condensateur, ledit élément actif (1) étant polarisé et excité de façon à vibrer selon un mode d'épaisseur, l'une desdites grandes faces (la, lb) étant couplée audit milieu (6) et l'autre desdites grandes faces (lb) étant couplée à un milieu réflecteur (30), caractérisé en ce que l'impédance acoustique dudit milieu réflecteur (30) est très sensiblement inférieure à l'impédance acoustique dudit polymère piézoélectrique ;ledit élément actif (1) vibrant en demi-onde à la fréquence centrale de fonctionnement dudit transducteur.
  2. 2
    Transducteur piézoélectrique selon Ja revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins une couche quart d'onde (5) est interposée entre ledit élément actif (1) et ledit milieu (6) d'impédance acoustique proche de celle de l'eau, ladite couche quart d'onde (5) ayant une impédance acoustique comprise entre celle dudit milieu (6) et celle dudit polymère piézo électrique.
  3. 3
    Transducteur piézoélectrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite couche quart d'onde (5) est unique et faite d'un matériau dont l'impédance acoustique est sensiblement égale à la moyenne géométrique de l'impédance acoustique dudit milieu (6) et de l'impédance acoustique dudit polymère piézoélectrique.
  4. 4
    Transducteur piézoélectrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que le polymère piézoélectrique est du polyfluorure de vinylidène et la couche quart d’onde (5) est faite de polystyrène.
  5. 5
    Transducteur piézoélectrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le milieu réflecteur (30) est un matériau poreux formé de cellules ouvertes dont le diamètre moyen est égal à la longueur d'onde dans l’air à ladite fréquence centrale, desdites ondes ultrasonores.
  6. 6
    Transducteur piézoélectrique selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit milieu réflecteur (30) est en mousse de polyuréthane.
  7. 7
    Transducteur piézo-électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément actif (1) en polymère piézo-électrique est une plaque montée sur un boîtier creux (7) et dont le pourtour est fixé à la paroi dudit boîtier creux (7).
  8. 8
    Transducteur piézo-électrique selon la revendication 7, caractérisé en ce que le boîtier creux (7) comporte une cavité remplie d'un matériau poreux constituant ledit milieu réflecteur (30) ;ledit matériau poreux étant en contact avec l'élément actif (1) et formé de cellules ouvertes dont le diamètre moyen est égal à la longueur d'onde dans l'air à ladite fréquence centrale desdites ondes ultrasonores.
  9. 9
    Transducteur piézo-électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les faces (la, lb) équidistantes de l'élément actif (1) sont planes.
  10. 10
    Transducteur piézo-électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites grandes faces (la, lb) sont l'une concave et l'autre convexe.
  11. 11
    Transducteur piézo-électrique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément actif (1) en polymère piézo-électrique est muni d'un ensemble d'électrodes (9a, 10a, lia) sur l'une de ses grandes faces (la) et d’au moins une contre-électrode (4b) sur l'autre de ses grandes faces (lb) afin de constituer plusieurs cellules adjacentes.
  12. 12
    Transducteur piézo-électrique selon la revendication 11, caractérisé en ce que ledit ensemble d'électrodes forme au moins un alignement. 1/2 25C3517 2/2
Independent claims12