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基于横向场激励的高频压电超声换能器
  • ISSN号:1004-1699
  • 期刊名称:《传感技术学报》
  • 时间:0
  • 分类:TB552[理学—物理;理学—声学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1]清华大学精密仪器与机械学系,北京100084, [2]深圳清华大学研究院,深圳518057
  • 相关基金:国家自然科学基金项目资助(60571014); 深圳市“双百”计划项目资助
中文摘要:

介绍了一种基于横向场激励模式的高频压电超声换能器及其设计、分析和制作过程。采用扩展的Christoffel-Bech-mann方法对LiNbO3、LiTaO3和PMN-33PT三种不同压电材料的a模式横向场压电耦合系数进行了计算,发现这三种材料中LiNbO3具有最大的LFE a模式压电耦合系数,为28%。采用具有最大压电耦合系数的X切LiNbO3设计并制作了基于横向场激励的高频超声换能器,并采用传统的Pulse-Echo方法测试了该超声换能器的中心频率和带宽。实验测得该LFE高频超声换能器的中心频率为34MHz,-6dB带宽为14.4%。从理论和实验上证明了横向场激励模式可以应用于高频超声换能器。

英文摘要:

This paper presents the design,analysis and fabrication of Lateral Field Excited Piezoelectric Ultrasonic transducers. The Lateral field excitation coupling factors of three different kinds of piezoelectric materials (LiNbO3,LiTaO3,PMN-33PT) for a-mode have been calculated with the Extended Christoffel-Bechmann method. It was found that LiNbO3 had the maximum piezoelectric coupling factor of 28 %. The X-cut LiNbO3,which had the maximum piezoelectric coupling factor,was chosen for the design of a lateral field excited ultrasonic transducer. The center frequency and bandwidth of the ultrasonic transducer was tested using the traditional Pulse-Echo Method. The results showed that the center frequency of this lateral field excited ultrasonic transducer was 34MHz and the -6dB bandwidth was 14.4 %. Both theoretical and experimental works had demonstrated that lateral field excitation device could be used for the design of high frequency ultrasonic transducers.

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期刊信息
  • 《传感技术学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:东南大学 中国微米纳米技术学会
  • 主编:黄庆安
  • 地址:南京市四牌楼2号
  • 邮编:210096
  • 邮箱:dzcg-bjb@163.com
  • 电话:025-83794925
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-1699
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1322/TN
  • 邮发代号:28-366
  • 获奖情况:
  • 2011-2012年获中国科技论文在线优秀期刊一等奖,2012年获第四届中国高校优秀科技期刊奖,2011年获中国精品科技期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:18030