Echographie

Publié: février 24, 2011 dans Capteurs

Principe physique

Un signal RF est généré, ce qui fait vibrer un matériau piézoélectrique, ce qui génère une onde acoustique,  cette onde est en partie transmise à l’interface entre deux milieux (de manière analogue à l’optique) et en partie réfléchie. La réflexion a lieu à cause de la rupture d’impédance entre les deux milieux, plus elle est grande plus l’onde est réfléchie. Pour un objet constitué de différentes couches de matériaux on obtient plusieurs réflexions séparées dans le temps, comme dans le graphique ci-dessous, ce qui nous donne une information sur le matériau en profondeur. L’amplitude du signal reçu par le traducteur (piézoélectrique) décroit donc dans le temps. Pour obtenir une image 2D, il faut donc soit déplacer le traducteur mécaniquement, soit utiliser une barrette de traducteurs décalés dans le temps par multiplexage par exemple

Résultats

En échographie médicale, on utilise donc un matériau piézoélectrique, avec un backing qui l’empêche de vibrer dans un sens (vers l’électronique) un barreau de silice transmet l’onde avec une lentille acoustique pour focaliser à la profondeur voulue. On utilise un liquide couplant (de l’eau avec un gélifiant) pour adapter l’impédance entre la silice et le corps humain, car avec une faible pellicule d’air on a presque 100% de réflexion.

L’échographie est peu coûteuse, sans danger, rapide, et permet d’obtenir des images en temps réel avec des résolutions allant jusqu’au dixième de millimètre.

 

Schéma du capteur:

 

 

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