New Sm-PMN-PT Ceramic-Based 2-D Array for Low-Intensity Ultrasound Therapy Application

材料科学 光束转向 传感器 陶瓷 电阻抗 介电常数 超声波传感器 声学 超声波 电介质 梁(结构) 光电子学 光学 电气工程 物理 复合材料 工程类
作者
Zhiqiang Zhang,Min Su,Fei Li,Rong Liu,Ruilin Cai,Guofeng Li,Qiuju Jiang,Haibo Zhong,Thomas R. Shrout,Shujun Zhang,Hairong Zheng,Weibao Qiu
出处
期刊:IEEE Transactions on Ultrasonics Ferroelectrics and Frequency Control [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:67 (10): 2085-2094 被引量:31
标识
DOI:10.1109/tuffc.2020.2979471
摘要

A two-dimensional (2-D) array with a small pitch (approximately 0.5λ in medium) can achieve complete 3-D control of ultrasound beams without grating lobes and enable the generation of multiple focal spots simultaneously, which is a desired tool for noninvasive therapy. However, the large electrical impedance of 2-D array elements owing to their small size results in a low energy transfer efficiency between a 2-D array and an electrical system, thereby limiting their practical applications. This article presents the development of a 1-MHz 256-element 2-D array ultrasonic transducer of low electrical impedance based on a new Sm-doped Pb(Mg1/3Nb2/3)O3-PbTiO3 (Sm-PMN-PT) piezoceramic with ultrahigh dielectric permittivity. The electrical impedance of the array element is decreased by 3.4 times as the Sm-PMN-PT replacing commercial PZT-5H. Consequently, the output acoustic pressure of the 2-D array made of Sm-PMN-PT ceramic is approximately twice that of the 2-D array made of PZT-5H ceramic under the same excitation conditions. Array elements are spaced at a 1.1-mm pitch ( 0.71λ in water), enabling a large steering range of the ultrasound beam. A multiple-target blood-brain barrier opening in vivo is demonstrated using the proposed 2-D array with electronic focusing and steering. The obtained results indicate that the 2-D array made of Sm-PMN-PT ceramic is promising for practical use in low-intensity ultrasound therapy applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
耶啵发布了新的文献求助30
2秒前
Yann发布了新的文献求助10
2秒前
敢敢发布了新的文献求助10
2秒前
Zvaigznes完成签到,获得积分10
2秒前
小飞完成签到,获得积分10
3秒前
英俊的铭应助显隐采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
科研通AI5应助scq采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
Jimmy发布了新的文献求助10
5秒前
didoo发布了新的文献求助10
5秒前
wangdong应助踏实的哑铃采纳,获得10
5秒前
小飞发布了新的文献求助10
5秒前
科目三应助007采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
zcg发布了新的文献求助10
7秒前
机灵柚子应助退学炒股采纳,获得10
7秒前
8秒前
xiaxia完成签到,获得积分10
8秒前
木木杨完成签到,获得积分10
8秒前
南风发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
哼哼哈嘿完成签到,获得积分10
10秒前
佩楠发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
小研大究完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
ningwu发布了新的文献求助40
12秒前
12秒前
cmd完成签到,获得积分10
12秒前
14秒前
科研通AI5应助美丽的滕滕采纳,获得10
14秒前
李健应助scq采纳,获得10
14秒前
海德堡发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
15秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Density Functional Theory: A Practical Introduction, 2nd Edition 840
J'AI COMBATTU POUR MAO // ANNA WANG 660
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
Gay and Lesbian Asia 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3755983
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3299253
关于积分的说明 10109367
捐赠科研通 3013816
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1655273
邀请新用户注册赠送积分活动 789692
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 753361