Design of Ultrasound Dynamic Focusing Systems

초음파 다이나믹 집속 시스템의 설계

The design formular of optical focusing systems cannot be applied to ultrasonic B scanners, which use broadband pulses instead of continuous wave. In this paper, a calculation method is studied for analyzing the propagation of ultrasonic broadband pulse excited by ultrasonic array transducers. Using the results, seveial design parameters such as the number of transducer elements, delay time, and the focal point are determined to obtain high resolution in the ultrasonic dynamic focusing system. A dynamic focusing system with low-noise switching characteristics; which attains lateral resolution of 2-3mm all along the axial direction up to 18 cm with a 3.5 MHz linear array transducer, was implemented.

초음파 B스캔너의 경우 광대역 펄스를 사용하기 때문에 광학에서 사용되는 집속 계산식으로는 초음파 집속 시스템을 정확하게 설계할 수 없다. 본 연구에서는 초음파 다중소자에 광대역 펄스가 여기될 때 초음파의 전파모양을 정확하게 계산할 수 있늘 방법이 연구되었다. 계간된 초음차의 전파 모양을 이용하여 고해상력을 갖는 다이나믹 집속(dynamic focusing)시스템의 구동소자수, 집속치로 지연값 및 집속점 위치등을 설계하도록 하였다. 저잡음 스튀칭 특성을 갖는 다이나믹 집속 시스템을 구성하여 실험에 의해 3.5MHz선형소자로써 18cm의 깊이까지 2∼3mm의 해상도가 얻어짐을 확인하였다.