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SETTEMBRE
2013
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ma consente anche ai medici di
utilizzare meno sonde. In aggiunta,
la miniaturizzazione rende possi-
bile l’introduzione di sistemi a ul-
trasuoni - efficaci anche dal punto
di vista dei costi - in un numero
sempre maggiore di applicazioni
e ne consente l’utilizzo in qualsiasi
ospedale o studio specialistico. La
progettazione delle sonde sta por-
tando a nuovi progressi. La qualità
dell’immagine finale è strettamen-
te collegata alla scelta dei materiali
utilizzati per la produzione delle
sonde e alla conoscenza delle loro
possibili interazioni (foto di aper-
tura). È proprio su questo aspetto
che un gruppo di ricercatori di
Esaote di Firenze sta concentrando
i propri sforzi. La principale attività
dell’azienda consiste nel produrre
e vendere sistemi diagnostici a
ultrasuoni. Il 20% degli oltre 1.350
impiegati di Esaote è dedicato al
settore Ricerca&Sviluppo e le ven-
dite globali annuali superano i 300
milioni di euro.
Modellazione dei materiali
I trasduttori a ultrasuoni vengono
realizzati con materiali appositi, il
cui processo di lavorazione richie-
de macchinari altamente specializ-
zati per la realizzazione (tra le varie
fasi costruttive) di strati epossidici
sottili (fino a 30 micron). Questo
significa che la realizzazione di
prototipi multipli per effettuare i
test è estremamente costosa. In
aggiunta, dobbiamo trovare rispo-
sta a interrogativi che non possono
essere soddisfatti da misurazioni o
modelli teorici.
Spesso abbiamo bisogno di dati
che neppure gli stessi fornitori di
questi materiali hanno a portata
di mano, solitamente perché non
considerano le proprietà acusti-
che delle sonde con il grado di
dettaglio di cui abbiamo bisogno.
La geometria complessa e l’uso di materiali molto particolari rende l’ottimizzazione delle sonde a ultra-
suoni un obiettivo impegnativo e ambizioso per la modellazione.
Modello utilizzato per simulare il livello della pressione nella regione di campo lontano, come pure le
caratteristiche direzionali della sonda (sono inclusi il substrato e lo strato di accoppiamento frontale).
Livello della pressione nella regione di campo lontano (dB) ricavato dal modello iniziale: i risultati speri-
mentali e quelli derivati dal modello sono concordi.
Struttura del trasduttore linear array di Esaote
Connessione
degli elementi array
Elementi
piezoelettrici array
