[发明专利]超声换能器叠层的匹配层、超声换能器叠层及用于产生超声换能器叠层的匹配层的方法

说明书

本申请是申请日为2007年3月1日、申请号为200780015936.X（国际申请号为PCT/US2007/005301）、名称为“超声匹配层和换能器”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及换能器领域，更具体地，涉及超声换能器。

背景技术

小动物成像在许多学科中是一个重要的研究领域，包括临床前的药物开发，发育生物学，心脏研究和分子生物学。几种小动物模型已经在这些领域中得到广泛应用,最流行的是小鼠和大鼠。高频超声已经被广泛地用于在从大约20兆赫(MHz)到60兆赫以上的频率对小鼠模型进行成像。然而，与小鼠模型相比，大鼠模型在高频下难于成像，因为大鼠具有高度衰减的和发生回波的表皮、真皮和皮下组织。

发明内容

一方面，提供了一种用于具有多个层的超声换能器叠层（stack）的匹配层。一个匹配层可以包括一种基体材料的复合材料，该基体材料载有多个微米尺寸和纳米尺寸粒子。在另一方面，该复合材料还可以包括一种载有多个重粒子和轻粒子的基体材料。在又一方面，一个匹配层还可以包括氰基丙烯酸酯。

本发明还提供了包括多个层的超声换能器叠层，每个层均具有一个顶面和一个相对的底面，其中该多个层包括一个压电层和至少一个匹配层。该匹配层可被置于该叠层中以覆盖于该压电层的顶面上。示例性的叠层可以包括：一个包含一种复合材料的匹配层（所述复合材料载有多个纳米尺寸和微米尺寸粒子）、一个载有多个重粒子和轻粒子的匹配层以及一个包括氰基丙烯酸酯的匹配层。

本发明的其他系统、方法和方面以及优点将根据附图和详细说明进行讨论。

附图说明

所述附图——纳入本说明书中并组成本说明书的一部分——示出了本发明的某些方面，并和本说明书一起用于解释而非限制本发明的原理。在所有这几幅附图中，在此使用的相同参考号所指均为相同部件。

图1是示出了具有多个层的示例性换能器叠层并示出了多个匹配层的示意图。

图2是示出了在垂直方向的示例性换能器叠层的一个横截面的示意图。

图3是示出了带有电连接的示例性换能器叠层的方框示意图。

图4是一个放大的示意图，以示例性比例尺示出了图3中的示例性换能器叠层的层。

图5是一个方框图，示出了制造示例性换能器叠层的示例性方法。

具体实施方式

本发明可以通过参考下面的详细说明、实施例、附图和权利要求书，以及它们的前序的和后继的说明来更容易地理解。然而，在公开并描述本发明的设备、系统和/或方法之前，应理解本发明不是仅限于所公开的具体设备、系统和/或方法，除非另有指定，因为这些本身当然可以变化。还应理解，本文所用的术语仅出于描述特定方面的目的，而并非意在限制。

本发明的下列说明被提供作为对本发明的最佳的当前所知的实施方案的启发性教导。在这方面，相关领域的技术人员将会认识并且理解，在保留本发明的有益效果的同时，还可以对本文所描述的本发明的多个方面作出许多变化。同样显而易见的是，可以通过选择本发明的某些特征而不利用其他特征，来获得本发明的某些期望的效果。从而，本领域技术人员将能理解，对本发明所做的许多修改和调整均为可能的，且在某些情况下甚至是合乎需要的，且这些修改和调整是本发明的一部分。因此，提供下面的说明是作为对本发明的原理的例证，而并非对其进行限制。

如本文所用，单数形式“一”、“一个”和“该”均包括了复数指示物，除非上下文另有清楚说明。因此，例如，提及一“层”包括具有两个或多个这样的层的方面，除非上下文另有清楚说明。

本文中可以将范围表示为从“大约”某个具体的数值，和/或到“大约”另一个具体的数值。当表示为这样的范围时，另一个方面包括了从前述一具体的数值和/或到前述另一具体的数值。同样地，当通过使用先行词“大约”将值表示为近似值时，将可以理解该具体的数值形成了另一个实施方案。还将可以进一步理解的是，每个这样的范围的端点在相关于和独立于另一个端点时均是有意义的。

如本文所用，术语“可选的”或“可选地”意为随后描述的事件或情形可发生或可不发生，且这样的描述包括了所述事件和情形发生和不发生的情况。