광음향 현미경을 위한 PVDF 기반 고주파수 초음파 변환기의 흡음층 소재에 따른 신호 특성 분석

이준수; 장진호

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이준수 (서강대학교) 장진호 (서강대학교)

저널정보: 한국비파괴검사학회 비파괴검사학회지 비파괴검사학회지 제35권 제2호

발행연도: 2015.4

수록면: 112 - 119 (8page)

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고해상도 분자 영상이 가능한 광음향 현미경의 공간해상도는 초음파 변환기에 의해 결정되기 때문에 높은 동작 주파수, 광대역, 높은 신호 수신 효율을 갖는 광음향 수신 변환기는 고성능 광음향 현미경에 필수적이다. Polyvinylidene fluoride (PVDF)는 이러한 광음향 수신 변환기 성능 확보가 가능한 압전소재이다. 그러나 PVDF는 낮은 음향 임피던스로 인해 사용되는 흡음층에 의해서 중심주파수 및 대역폭이 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 광음향 현미경에 적합한 PVDF 기반 고주파수 초음파 수신 변환기의 최적 흡음층 소재의 음향 임피던스가 최종 변환기 성능에 어떠한 영향을 주는지에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 EPO-TEK 301, E-Solder 3022, RTV를 각각 흡음층 물질로 사용하여 고주파수 초음파 수신 변환기를 제작하고 그 음향 특성을 평가하였다. 제작된 변환기의 공간해상도를 평가하기 위해 25 ㎛ 직경을 갖는 철심을 표적으로 사용하여 영상을 획득하였으며, 실험을 통해 얻은 펄스-에코 신호 크기 및 중심주파수, -6 ㏈ 대역폭, 공간해상도 평가를 통해 PVDF의 음향 임피던스보다 약간 높은 음향 임피던스를 갖는 EPO-TEK 301이 가장 적합한 흡음층 물질임을 알 수 있었다.

#PVDF #광음향 현미경 #고주파수 초음파 #초음파 변환기 #Photoacoustic Microscopy #High Frequency Ultrasound #Transducer

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1. [학술지(정기간행물)] - W. A. Smith / 1991 / Modeling 1-3composite piezoelectric: Thickness-mode oscillations / IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectr., Freq. Control 38 : 40 ~ 47

2. [단행본] - K. K. Shung / 2005 / Diagnostic ultrasound: imaging and blood flow measurements / Taylor and Francis : 42 ~

3. [학술지(정기간행물)] - D. A. Knapik / 2000 / A 100-200 MHz ultrasound biomicroscope / IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectr., Freq. Control 47 : 1540 ~ 1549

4. [학술지(정기간행물)] - K. A. Snook / 2002 / Design, fabrication, and evaluation of high frequency, single-element transducers incorporating different materials / IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectr., Freq. Control 49 : 169 ~ 176

5. [학술지(정기간행물)] - J. M. Cannata / 2003 / Design of efficient, broadband single-element (20-80 MHz)ultrasound transducers for medical imaging applications / IEEE Trans. Ultrason., Ferroelectr., Freq. Control 50 : 1548 ~ 1557

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