宣布时间：2024/3/3 10:50:40
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超声成像（USI）和光学成像（OI）传感器因其简朴、清静及高本钱效益，，，，，，，很是适合传感器融合应用 。。。。。。将USI与种种OI模式（如光声成像、光学相关断层扫描、荧光成像和白光成像等）团结使用可以提供互补的信息，，，，，，，提高疾病诊断和监测的迅速度及特异性，，，，，，，同时最大限度地镌汰每种模式单独使用时的弱点 。。。。。。然而，，，，，，，现在仍保存两个主要障碍：一是在统一封装中无缝集成USI和OI模式，，，，，，，二是坚持每种模式的最佳性能 。。。。。。
使用透明超声换能器（TUT）或透明光学探测器可以战胜形状尺寸挑战，，，，，，，实现USI和OI的无缝集成 。。。。。。但现有研究的TUT声学性能不如古板的不透明超声换能器（OUT） 。。。。。。已有报道通过透明聚焦光学传感器展示了高质量的多标准光声成像，，，，，，，但其光学传感器无法天生超声图像 。。。。。。
制造声学性能媲美OUT的适用TUT需要三个先决条件：（1）声阻抗为7~9 MRayl（1 Rayl = 1 Pa·s·m?¹ = 1 kg/(m²·s)）的透明前匹配质料，，，，，，，以最大限度地提高传输效率；；；；；（2）凌驾5 MRayl的透明毙料，，，，，，，以通过平衡电学和声学Q因子来消除振铃（ringdown）；；；；；（3）所有层之间的牢靠毗连，，，，，，，没有导致超声换能器品质降低的间隙 。。。。。。
第一个先决条件，，，，，，，前匹配层确保了稳固而高的水传输压，，，，，，，尤其是在双匹配结构中与声阻抗为2~3 MRayl的纯聚合物一起使用时 。。。。。。在此，，，，，，，研究职员的目的是使用由7.5 MRayl第一层和2.36 MRayl第二层组成的双匹配层来实现平展的高增益 。。。。。。毙料的声阻抗要求平衡了声学和电学Q因子 。。。。。。鉴于正面规格，，，，，，，声阻抗为7.2 MRayl的毙料可以实现最佳带宽 。。。。。。在具有类似设计的超声换能器中，，，，，，，通�；；；；；峤幽�5~6 MRayl的声阻抗，，，，，，，这样既不会使Q因子严重失衡，，，，，，，又能提高迅速度 。。。。。。本研究也希望接纳略低的声阻抗，，，，，，，因此接纳了共振中心声阻抗为6.1 MRayl的双层衬底结构 。。。。。。该设计接纳了一个3.8 MRayl的匹配层，，，，，，，以增添背面的有用声阻抗，，，，，，，同时又不损失透明度 。。。。。。
为确保各层之间的牢靠毗连，，，，，，，相比声波波长，，，，，，，粘合间隙应最小 。。。。。。消除粘合间隙最有用的要领是将匹配的毙料用作粘合剂，，，，，，，并直接固化在粘合面上 。。。。。。因此，，，，，，，本研究旨在创立一种粘度适合粘合剂粘合的质料 。。。。。。100 McPs的粘度被以为是上限，，，，，，，由于粘度较高的质料很难在外貌上匀称浇注或铺展 。。。。。。
据麦姆斯咨询报道，，，，，，，近期，，，，，，，韩国浦项科技大学的研究职员在Nature Communications期刊上揭晓了一篇题为“An ultrasensitive and broadband transparent ultrasound transducer for ultrasound and photoacoustic imaging in-vivo”的文章 。。。。。。为了同时知足上述三个要求，，，，，，，研究职员使用实验和模拟设计了一种配方，，，，，，，以提供所需要的声学、流变学和光学特征 。。。。。。本研究所提出的粘合剂SiO?/epoxy复合质料具有优化的光学透明度、声阻抗和流动性 。。。。。�；；；；；谡庑┝⒁欤�，，，，，，研究职员开发出了一种宽带（63%带宽）超迅速TUT，，，，，，，同时坚持了光学透明度（>80%） 。。。。。。
别的，，，，，，，研究职员还将这种高性能TUT应用于活体动物和人体的全集成双模显微超声成像和光声成像系统 。。。。。。通过使用所开发的TUT，，，，，，，该高清晰度、高比照度超声成像和光声成像系统实现了亘古未有的性能：两种模式的成像深度均凌驾15 mm，，，，，，，超声成像的轴向区分率抵达了32.6 μm（相当于深度区分率比>500），，，，，，，光声成像的轴向区分率抵达了40.4 μm（相当于深度区分率比>370） 。。。。。。这一重大前进实现了真正的双模超声成像和光声成像，，，，，，，首次同时提供了高清晰度的超声成像和光声成像 。。。。。。研究职员信托，，，，，，，这项研究效果为TUT设计树立了新标杆，，，，，，，并将推动传感器融合手艺的生长 。。。。。。
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