Ultraschallwandler in Echtzeit charakterisieren
Mikrosystemtechnisch gefertigte Ultraschallwandler sind vielversprechende Transducer für medizinische Ultraschall-Anwendungen, man unterscheidet hierbei im wesentlichen sogenannte pMUTs und cMUTs (piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer, bzw. capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer).
Im Vergleich zu konventionellen Elementen besitzen cMUTs einzigartige Eigenschaften. Dank der Biegeschwingform der Membran verringert sich die mechanische Impedanz der Wandler und verbessert auch den Energietransfer an das Umgebungsmedium. Außerdem ermöglicht die Mikrofabrikation, cMUTs durch Halbleitertechnik kostengünstig in Serie zu fertigen. Außerdem kann so der Halbleiterschaltkreis auf demselben Chip direkt integriert werden, um einfach auch großformatige 1D- oder kompliziertere 2D-Array-Konfigurationen aufzubauen.
Polytec Magazin
Simulation vs. Messung
FEM-Simulation und messtechnische Untersuchung eines Ultraschallwandlers
Diagnose im Handumdrehen
Funktionsprüfung von CMUT Ultraschallwandlern
Bestimmen des räumlichen Druckfeldes eines cMUT
Um neuartige Ultraschallwandler zu charakterisieren, werden oftmals kombinierte Verfahren eingesetzt. Finite-Elemente-Simulationen prognostizieren das Verhalten des Transducers, auch unter Berücksichtigung des umgebenden Mediums. Protoypen neuer Wandler können Sie dann mit mikroskopbasierten Laservibrometern wie dem MSA Micro System Analyzer von Polytec vermessen, um das Übertragungsverhalten der Schallwandler-Oberfläche direkt zu ermitteln. Sie werden hierbei die große Frequenzbandbreite und Echtzeitfähigkeit schätzen lernen, mit denen Sie insbesondere transiente Vorgänge zuverlässig und genau messen.
Das imec in Belgien hat mit dem Polytec MSA ein singuläres cMUT charakterisiert und auf Basis der Ergebnisse mittels der Rayleigh-Integral-Methode das räumliche Druckfeld im Übertragungsmedium bestimmt. Anschließend wurden die Ergebnisse mit unabhängigen Hydrophon-Messungen bestätigt.
Microstructure characterization
Zugehörige Produkte
MSA-600 Micro System Analyzer
Das komplette optische Messsystem für die statische und dynamische 3D-Charakterisierung von MEMS-Bausteinen in der Mikrosystemtechnik - neu bis zu 8 GHz! Das MSA-600 beschleunigt die Entwicklung und Qualitätskontrolle in der Mikrosystemtechnik - auch für Tests auf Wafer-Level dank Kompatibilität zu kommerziell verfügbaren Probe-Stations.
MSA IRIS Messdienstleistung
Diese brandneue, patentierte Messtechnik erlaubt die umfassende Charakterisierung verkapselter MEMS durch die Silizium Kappe hindurch. Unsere PolyXperts freuen sich auf Ihre Proben verkapselter Mikrostrukturen und MEMS: für verlässliche experimentelle Modalanalysen, Machbarkeitsstudien und Beratung über alle Projektphasen hinweg von Entwicklung über Prototyping bis Fertigung.
MSA-100-3D Micro System Analyzer
Der 3D Micro System Analyzer erfasst Schwingungskomponenten in allen 3 Raumrichtungen gleichzeitig. Das Messsystem ermöglicht damit hochaufgelöste 3D-Schwingungsanalysen von DC bis zu 25 MHz mit Amplitudenauflösungen im sub-Pikometer Bereich sowohl für In-Plane als auch für Out-of-Plane Schwingungskomponenten.
Weitere Anwendungen in Mikro- und Nanotechnologie
- Wafer-level
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