PZT薄膜を用いた微小口径超音波プローブ
水中の超音波音圧を測定するためのセンサーとして，水熱合成法によるPZT薄膜を用いた超音波プローブを試作しました。細かな音圧分布を測定できとともに，小口径で堅牢な構造を持ち，広帯域な周波数特性を実現しています。
水熱合成法により成膜したPZT膜に，バッキング剤として導電性エポキシ接着材を用いた超音波プローブを作製しました。
チタン基板上に製膜した膜厚約20µmのPZT膜を，基板から剥離して素子を作製しました。プローブ外径は1mmで，有効素子径はø0.2mmと微小であり，空間分解能の高い超音波プローブが実現できました。
同軸ケーブルと一体となった微小口径の超音波プローブです。カテーテルに挿入できる細さです。
微小口径化することで，空間分解能を高くすることが可能になります。樹脂系の圧電体を用いたプローブでは高い音圧で壊れたり，長時間水中に置くことができなかったりしますが，PZTなどの酸化物圧電体では高音圧下でも壊れにくくなります。
パルス波形の送受信特性から周波数特性を求めています。
最大値となった周波数は82MHz，中央値は69MHz，最低周波数39MHz，最高周波数98MHz，帯域幅は59MHzとなっています。
５円硬貨の表面のC-mode画像を撮影しました。撮影範囲は22.8mm×22.8mmの範囲を100µm間隔で51984点スキャンしています。
受信エコー電圧の電圧を輝度変調したC-mode画像となっています。高精細な画像を得ることができました。
別の実験で，このプローブの方位分解能は140µm，距離分解能は20µmでした。