みなさん、お疲れ様です!超音波検査士けんしんです。

今回はプローブ・探触子に関する問題です。それではさっそく問題をやっていきましょう!

~プローブの問題~

(1)基本構造
 (①)→(②)→(③)→(④)→(⑤)
 ・音響インピーダンスの大きさ
  (①)=(②)>(③)>(④)>(⑤)
 


(2)吸収材(バッキング、ダンパー)
 (①)を抑える働き→波数を減らしパルス幅を(②)くする→距離分解能を(③)くする。ただし(④)は落ちる
 


(3)振動子
 電気音響変換器→(①)により電気信号と機械振動を相互に交換
 稼働周波数は振動子の(②)と(③)で決まる

 【公式】
  周波数(MHz)=(④)

 ※圧電材料
  ・PZT機器(セラミックス):ジルコン酸チタン酸鉛→(⑤)プローブ
  ・PVDF膜(高分子材料):ポリフッ化ビニリデン→(⑥)プローブ、(⑦)プローブ
 


(4)音響整合層(マッチング層)
 (①)と(②)のインピーダンスマッチングを行う
  →プローブ内の(③)を少なくし効率よく送受信する事が可能
 整合層の厚さ→(④)λ
 


(5)音響レンズ
 ・(     )の分解能を改善する
 ・材質は(     )を使用
 ・焦点距離は音響レンズの(    )で決まる
 



一気に勉強したいあなたに


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~プローブの問題のノート~

(1)基本構造
 (音響吸収材)→(振動子)→(音響整合層)→(音響レンズ)→(生体)
 20230828_224205



 ・音響インピーダンスの大きさ
  (音響吸収材)=(振動子)>(音響整合層)>(音響レンズ)>(生体)

(2)吸収材(バッキング、ダンパー)
 (残響)を抑える働き→波数を減らしパルス幅を(短)くする→距離分解能を(良)くする。ただし(感度)は落ちる

(3)振動子
 電気音響変換器→(圧電効果(piezo効果))により電気信号と機械振動を相互に交換
 稼働周波数は振動子の(厚み)と(音速)で決まる

 【公式】
  周波数(MHz)=(伝搬速度/(2×厚みmm))

 ※圧電材料
  ・PZT機器(セラミックス):ジルコン酸チタン酸鉛→(電子スキャン)プローブ
  ・PVDF膜(高分子材料):ポリフッ化ビニリデン→(一部のセクタ)プローブ、(高周波)プローブ

(4)音響整合層(マッチング層)
 (振動子)と(生体)のインピーダンスマッチングを行う
  →プローブ内の(反射)を少なくし効率よく送受信する事が可能

 整合層の厚さ→(1/4)λ

(5)音響レンズ
 ・(スライス方向)の分解能を改善する
 ・材質は(シリコンゴム)を使用
 ・焦点距離は音響レンズの(材質(音速))で決まる