Optimización de la función de transferencia de emisión en transductores de terapia diseñados con piezocompuestos de estructura 2-2 mediante ajuste de la fracción volumétrica

Resumen

El diseño del transductor de ultrasonidos para las aplicaciones de terapia se realiza generalmente con el propósito de maximizar su respuesta al estímulo eléctrico. Sin embargo, los corrimientos introducidos por la dispersión y los efectos de temperatura en los parámetros de los elementos que conforman al sistema generador de ondas ultrasónicas, deben ser considerados. Con tal propósito diferentes aproximaciones han sido sugeridas en la literatura. Entre éstas se encuentra el uso de materiales piezocompuestos de bajas pérdidas para la fabricación del transductor. De tal forma, se logra aumentar el ancho de banda de la función de transferencia de emisión (FTE), trayendo como resultado una mayor tolerancia a los mencionados corrimientos. Adicionalmente, se logra un campo de radiación más uniforme lo cual es fundamental en muchas aplicaciones de terapia. Este trabajo presenta una nueva aproximación sobre la optimización de la FTE de transductores de terapia, donde se emplea como elemento activo materiales piezocompuestos de estructura 2-2. El estudio relaciona las características homogeneizadas del piezocompuesto en función de su fracción volumétrica, con la etapa de estimulación eléctrica mediante su impedancia interna Rg. Los resultados obtenidos sugieren una relación inversamente proporcional de la fracción volumétrica óptima del piezocompuesto y la impedancia Rg, para un máximo de la FTE.