광음향 영상화를 위한 PMN-PZT 바늘형 수중청음기 제작

하강렬; 김무준; 강현욱; 오정환

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자료유형: 학술저널

저자정보: 하강렬 (부경대학교 의공학과) 김무준 (부경대학교 물리학과) 강현욱 (부경대학교 물리학과) 오정환 (부경대학교 의공학과)

저널정보: 한국음향학회 한국음향학회지 한국음향학회지 제35권 제3호

발행연도: 2016.1

수록면: 175 - 182 (8page)

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수 MHz의 초음파를 이용하는 저주파 광음향 영상장치에 적용하는 것을 목적으로 압전단결정 PMN-PZT를 사용한 바늘형 수중청음기를 설계 제작하고, 그 특성을 수신감도가 알려져 있는 상용 PVDF(Polyvinylidene Fluoride) 수중청음기와 비교하여 평가하였다. 설계한 수중청음기의 임펄스응답을 KLM 모델에 의해 시뮬레이션한 결과, $50{\Omega}$의 종단 임피던스에 걸리는 최대 전압을 기준으로 한 수신감도는 -261.6 dB re $1V/{\mu}Pa$이며, 2 ~ 12 MHz 대역에서 5 dB 이내의 비교적 평탄한 특성을 가지는 것으로 예측되었다. 제작한 수중청음기의 수신감도를 순음 펄스를 사용하여 측정한 결과, 측정 가능한 2 ~ 8 MHz 대역에서 상용의 수중청음기에 비해 평균 10.9 dB 높게 나타났으며, 그 값은 $-255.8{\pm}2.8$ dB re $1V/{\mu}Pa$이었다. 나아가, 제작한 수중청음기를 기계주사형 광음향 영상장치에 적용하여 머리카락에 대한 영상을 획득하였는바, 수신된 광음향 신호가 상용의 것보다 크고, 영상 또한 우수함을 알았다.

#광음향 효과 #초음파 트랜스듀서 #압전단결정 PMN-PZT #초음파 영상 #PVDF 압전막

참고문헌 (16)

참고문헌 신청

A. G. Bell / 1880 / On the production and reproduction of speech by light / Am. J. Sci. 3rd Series 20:305~324

C. B. Scruby / 1980 / Quantitative studies of thermally generated elastic waves in laser-irradiated metals / J. Appl. Phys 51:6210~6216

D. O. Thompson / 1988 / Review of progress in quantitative nondestructive evaluation / Plenum Press :1211~1218

S. J. Davies / 1993 / Laser-generated ultrasound: its properties, mechanisms and multifarious applications / J. Phys. D: Appl. Phys 26:329~348

Hyoung Won Baac / 2012 / Carbon-Nanotube Optoacoustic Lens for Focused Ultrasound Generation and High-Precision Targeted Therapy / Scientific Reports 2:1~8

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