基于光蚀刻的内窥光声用PVDF环阵换能器

摘要

目的:目前光声内窥成像中所用的换能器多属于压电陶瓷定焦换能器,这种换能器制作成本昂贵,且景深有限.基于聚偏氟乙烯(PVDF)压电膜制作的环阵换能器可以降低制作成本并通过动态聚焦实现更深的景深.方法:为了提高换能器的灵敏度,本文首次提出基于铝电极PVDF薄膜的光蚀刻方法,将其应用于PVDF环阵超声换能器的制作中.结果:相对于传统的基于PCB板的制作方法,光蚀刻法制作的换能器具有更高灵敏度.该换能器包含3个等宽圆环,总尺寸为5.5 mm.声场测试得其纵向分辨率约为0.5 mm,横向分辨率约为0.5 mm,且在15～45 mm范围内都能很好的聚焦.模拟光声内窥仿体实验验证了其在光声内窥成像中的应用潜力.结论:展示了一种基于覆铝PVDF压电膜制作环阵换能器的新方法.该方法制作的换能器在人体大型器官或腔体(如胃肠道和子宫颈)的光声内窥成像中具有良好的应用前景.