A Performance Improvement of Ultrasonic Diagnosis Transducer by Transient Acoustic Field Analysis

The transient acoustic fields formed by a 3.5 ㎒ curved linear array transducer which is commonly used in ultrasonic medical imaging system for diagnosis of abdomen are systematically analyzed to obtain new design parameters for the better acoustic image. In the analysis with an assumption of radiating waveform, element size, radius of curvature, amplitude apodization are considered as parameters giving constitutive relations with the fields. As simulation results, appropriate new parameters with the reduced curvature and elevation aperture and the apodization of Hamming window, which make an improved acoustic beam with lower side lobe levels than a conventional typical transducer, are obtained.

과도음장 해석을 통한 초음파 진단 탐촉자의 성능 개선

현재 복부용 초음파 진단장치에 가장 일반적으로 사용되고 있는 3.5 ㎒의 굴곡형 선형배열 (curved linear array) 탐촉자가 인체 중에 만드는 과도음장을 체계적으로 해석함으로써, 음장의 측면에서 보다 우수한 초음파 영상이 기대되는 탐촉자의 설계 파라메터를 도출하고자 시도하였다. 음장해석에 있어서는 방사파형을 일정하게 가정한 상태에서 탐촉자 요소의 크기, 곡률 반경, 개구내 압전소자에 대한 구동신호의 진폭 가중치 적용 등의 파라메터를 음장 형성의 지배적인 요소로서 고려하였다. 시뮬레이션의 결과, 탐촉자의 곡률 반경 및 개구높이를 줄이고 해밍 (Hamming) 창 형태의 진폭 가중치 적용을 실시함으로써 기존의 전형적인 탐촉자보다 부엽 (side lobe)의 영향이 적은 우수한 초음파 빔을 형성하는 새로운 탐촉자의 설계 파라메터가 얻어졌다.