• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• autumn
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• pp.325-328
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• 2000

초음파 변환기의 정합을 위해서는 초음파 변환기의 등가회로 구성이 중요하다. 전통적인 등가회로의 경우 비교적 안정적인 등가회로를 예측하게 해 주지만 초음파변환기 구성에서 일어나는 초음파 변환기 외의 구성품 즉 Backing Material, Acoustic Window Material, Radiation Impedance 등에 의한 부가적인 효과를 모델링하는 데는 한계가 있다. 따라서 좀 더 일반적인 방법으로 초음파 변환기를 모델링하는 방법이 필요하다. 그런 방법의 하나로 주파수 영역 측정에 의한 초음파변환기 등가회로 추정법을 제안한다. 이 방법은 초음파 변환기 제작 시 많이 쓰는 임피던스 분석의 결과를 그대로 사용할 수 있고 또 그것이 없어도 일반 함수발생기와 오실로스코프만으로 측정할 수 있어서 랜덤함수를 발생시키고 이에 대한 출력을 저장해야 데이터를 얻을 수 있는 시간영역 추정법에 대해서 장점을 갖는다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.42 no.5
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• pp.441-451
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• 2023

Ultrasound transducers are an essential component of combined photoacoustic and ultrasound imaging systems and play an important role in image evaluation. However, ultrasound transducers are opaque; therefore, light must bypass the ultrasound transducer to reach the target point to produce a photoacoustic image. Providing different paths for the optical and acoustic signals results in a complicated system design, increasing the system volume. To overcome these problems, an optically Transparent Ultrasound Transducer (TUT) was developed. Unlike conventional opaque ultrasound transducers, optically TUT can be fabricated by a variety of manufacturing methods and they are suitable for use with specific piezoelectric elements and serve various purposes. In this study, a comparative analysis of the results of using Lithium Niobate (LNO), Lead Magnesium Niobate-Lead Titanate (PMN-PT), and Polyvinylidene Difluoride (PVDF), which are materials used in piezoelectric element-based TUT. LNO is a piezoelectric element widely used in TUT, and PMN-PT has been actively studied recently with a higher transmission and reception rate than LNO. Existing TUT have lower ultrasound resolution than photoacoustic resolution, but they have recently been manufacturing focused TUT with high ultrasound resolution using PVDF. A comparative analysis of the production results of these TUT was performed.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.37 no.1
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• pp.37-43
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• 2017

Ultrasonic transducers with high resolution and resonant frequency are required to detect small defects (less than hundreds of ${\mu}m$) by ultrasonic testing. The resonance frequency and resolution of an ultrasonic transducer are closely related to the thickness of piezo-electric materials, backing materials, and the electric impedance matching technique. Among these factors, electrical impedance matching plays an important role because it can reduce the loss and reflection of ultrasonic energy differences in electrical impedance between an ultrasonic transducer and an ultrasonic defects detecting system. An LC matching circuit is the most frequently used electric matching method. It is necessary for the electrical impedance of an ultrasonic transducer to correspond to approximately $50{\Omega}$ to compensate the difference in electrical impedance between both connections. In this study, a 15 MHz immersion ultrasonic transducer was fabricated and an LC electrical impedance circuit was applied to that for having broad-band frequency characteristic.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.21 no.1
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• pp.56-61
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• 2002

In piezoelectric ultrasonic linear array transducers widely used for diagnosis, the cross talk caused by the structural cross-coupling between adjacent elements inside the transducer affects the probe performance in a significant manner. In this study, we constructed a finite element model of a piezoelectric ultrasonic transducer, and analyzed its cross talk level with respect to the shape of and materials inside the kerf, The results of this work can be utilized in optimal design of the transducers for medical diagonosis and treatment as well as W applications.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• spring
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• pp.349-352
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• 2002

초음파 진단용으로 널리 사용되는 1차원 배열 압전형 초음파 변환기는 변환기내의 인접한 소자들간의 간섭에 의해 그 특성에 많은 영향을 받는다. 특히 각 소자 사이에 위치한 커프 및 음향 벽의 형상은 변환기 내 음향 간섭에 매우 큰 영향을 미친다. 그러므로 본 연구에서는 일반적으로 복부진단용으로 사용되는 압전형 1차원 배열 의료용 초음파 변환기에서 커프 및 음향 벽의 형상에 따른 음향간섭 레벨의 변화 경향을 유한 요소 해석법을 이용하여 분석하였다. 해석 결과를 바탕으로 소자간 음향간섭을 일으키는 원인을 규명하고, 나아가 음향 간섭레벨을 최소화하기 위한 구조적 방안을 도출하였다. 이러한 연구 결과는 향후 진단용 초음파 변환기의 최적 설계를 위해 중요한 자료가 될 것이며, 의료 치료용, 비파괴 검사용, 그리고 수중 초음파 변환기에도 적용이 가능할 것이다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.5 no.4
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• pp.37-45
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• 1986

초음파 Hyperthermia를 이용한 치료는 정상세포에 열적 손상을 주지 않으면서 종양 부위만을 적당한 온도로 가열하여야 하며 따라서 종양세포와 정상세포에 대한 정확한 초음파 세기조절이 필요하 게 된다. 본 논문에서는 초음파 Hyperthermia 용 변환기로서 초점거리와 가열범위를 전자적으로 쉽게 조절할 수 있는 동심환 배열 변환기를 설계하였으며 컴퓨터 모의 실험을 통해 그 성능을 예측하였다. 설계된 변환기는 유효직경 118mm, 동작주파수 320kHz 이며 배열 요소의 수는 12개이다. 그리고 이와 같은 동심환 변환기를 동작시키기 위해 카운터를 이용한 디지털 위상 조절 회로를 설계 제작하였으며, 실험 결과, 위상차를 갖는 신호를 발생시킬 수 있었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.17 no.6
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• pp.23-28
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• 1998

고분자 압전 필름인 PVDF를 이용하여 단일막과 이층막의 초음파 변환기를 제작하 여 임펄스 응답특성을 이론식에서 계산하여 실험적으로 확인하여 보았다. 또한 RF 펄스를 이용하여 초음파 변환기의 다층막에 따른 주파수 특성을 조사하였다. 그 결과 임펄스 응답 특성은 이론식과 잘 일치하였으며, 단일막의 변환기가 이층막에 비하여 지속시간이 짧은 펄 스를 나타내었다. RF펄스에 대한 주파수특성은 이층막의 변환기가 단일막에 비하여 광대역 의 특성을 나타냄을 알 수 있었다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.10 no.6
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• pp.43-51
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• 1991

본 논문에서는 초음파 의료 진단기용 선형 배열 변환기의 설계 및 제작을 수행하였다. 설계시에 는 펄스 인가시의 경우 유용한 등가회로인 KLM 모델을 이용한 전산기의 모의실험을 행하였다. 설계된 변환기는 동작 주파수 3.5MHz, 길이 120mm인 변환기이며 폭은 13mm이며 8개의 부소자로 이루어진 64 개의 소자를 갖는 변환기이다. 설계, 제작된 변환기는 효율적인 에너지 전달과 광대역 특성을 갖도록 하 기 위하여 2개의 음향 정합창을 갖도록 하였으며 압전 물질의 형태에 의해 집속되도록 하였다. 제작된 변환기의 성능 비교를 위해 제작된 변환기와 상용의 변환기의 성능을 동일한 조건에서 측정하였다. 측 정결과, 제작된 변환기는 우수한 성능을 갖는 것을 확인하였으며 실제 초음파 영상진단기에 사용할 경 우 좋은 상을 얻을 수 있다.

• Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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• 1998.06e
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• pp.251-254
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• 1998

초음파 수신 신호의 공진주파수 변화를 이용한 온도 측정법에서 협대역 변환기를 사용한 초음파 온도측정이 가능함을 보여준다. 그리고 이를 위하여 공진주파수 변화와 온도변화간의 비례상수를 변화시켰다. 기존의 측정법은 온도변화와 기본주파수 변화와의 관계를 비례상수로 정의하였기 때문에, 최소한 3개 이상의 하모닉을 포함하는 광대역 변환기가 필요하였다. 하지만 협대역 변환기를 이용한 온도측정법에서는 비례상수를 주파수 변화비와 온도변화간의 관계로 나타내기 때문에 한 성분의 하모닉만을 측정하여도 온도측정이 가능하게 된다.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• v.22 no.3
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• pp.208-216
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• 2003

In one dimensional linear array type piezoelectric ultrasonic transducers widely used for medical diagnosis, the acoustic cross talk caused by the structural acoustic coupling between the adjacent piezoelectric elements reduces significantly their performance. In the study, we have proposed an acoustic wall to reduce the acoustic cross talk by wave propagation through the surface the transducer which can not be prevented by conventional kerf and have analyzed using a finite element method the acoustic cross talk level with respect to the shape, size and materials of the acoustic wall mounted on a convex one dimensional piezoelectric ultrasonic transducer. We expect that the simulated results provide us with a valuable information to make an optimized design of the way type ultrasonic transducer minimizing the acoustic cross talk level.