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研究人员展示了一种全新的超声成像方法

立即发布

Xiaoning江
弗兰基斯
特蕾西皮克

北卡罗莱纳州立大学的研究人员展示了一种创造超声波图像的新技术。新方法比现有技术简单得多,可以显著降低技术成本。

“传统的超声波设备有一个接收器,可以检测超声波并将其转换成电信号,然后将电信号发送给计算机,计算机对信号进行处理并将其转换成图像,”蒋晓宁说,共同通信作者的工作论文和邓肯杰出教授的机械和航空航天工程在NC州立大学。“我们已经发明了一种完全消除电信号处理的设备。”

具体来说,研究人员已经开发出了一种集成压电晶体和有机发光二极管(OLED)的接收器。当超声波击中晶体时,就会产生电压,导致OLED发光。换句话说,图像出现在内置在接收器本身的OLED屏幕上。

“我们的原型是一个概念验证,所以我们设计了一个10 * 10像素的OLED阵列;这项研究的共同通讯作者Franky So说。“但是,我可以很容易地把它变成500 × 500像素,大大提高了分辨率。”北卡罗来纳州立大学材料科学与工程Walter和Ida Freeman杰出教授也是如此。

“传统的超声成像探头可以花费100,000美元,因为它们包含成千上万的传感器阵列元件,这使得制造成本增加了”。““我们可以为100左右制作超声波接收器显示单位。”

“这确实是超声的一个全新领域,所以我们才刚刚开始探索其潜在的应用,”江说。“然而,在短期内有明显的应用,如结构健康监测中的无损检测、评估和检查。”

研究人员有兴趣与行业合作伙伴合作探索商业应用。

纸”,使用压电有机发光二极管直接声学成像,“在ACS应用材料和接口中发布。本文的第一个作者是北科亚州博物公司的Hyeoggeun Yu,该研究员现在正在韩国科学技术研究所。本文由jinwook Kim和Howuk Kim合作,他是前博士。学生在NC州;由NC州前博士后研究人员Nilesh Barange。

希普曼-

编辑报告:研究摘要如下。

采用压电有机发光二极管的直接声学成像

作者: Hyeonggeun Yu, Jinwook Kim, Howuk Kim, Nilesh Barange, Xiaoning Jiang, and Franky So,北卡罗莱纳州立大学
发表2020年7月22日ACS应用材料与接口

DOI:10.1021 / acsami.0c05615

摘要:传统的超声成像需要使用压电换能器阵列对目标物体进行声波扫描,然后进行信号处理来重建图像。在这里,我们报告了一种新型的超声成像装置,它可以在压电换能器的表面光学显示声信号。通过在压电晶体(锆钛酸铅,PZT)上制作一个有机发光二极管(OLED),实现了声光压电OLED (p-OLED)换能器,将声波剖面直接转换为光学图像。由于集成器件架构,最终产生的p-OLED在共振超声频率下具有较高的声光转换效率,提供压电场来驱动OLED。通过在p-OLED中加入电极阵列,我们展示了一种新型的层析超声成像设备,该设备无需传统的信号处理。

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