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!
(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
①いちいちSNSを開くのは面倒くさい
②印刷して紙に出して勉強したい
③問題を編集して自分なりにアレンジしたい
、という方はnoteに記事とPDFを作成しています!
そちらを勉強に活用してみて下さい。
(音響吸収材)→(振動子)→(音響整合層)→(音響レンズ)→(生体)

・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
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
①いちいちSNSを開くのは面倒くさい
②印刷して紙に出して勉強したい
③問題を編集して自分なりにアレンジしたい
、という方はnoteに記事とPDFを作成しています!
そちらを勉強に活用してみて下さい。
~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)

・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

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