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¿Qué es un transductor de matriz anular?

Escrito por david dunning | Traducido por john font
¿Qué es un transductor de matriz anular?

Los transductores de agrupación anular se utilizan en aplicaciones de ultrasonido.

Keith Brofsky/Photodisc/Getty Images

Un transductor es un dispositivo que convierte una señal desde una forma de energía hasta otra. Un transductor de matriz anular es un dispositivo que consiste en varios elementos circulares dispuestos concéntricamente y que se utiliza normalmente para convertir impulsos eléctricos en impulsos de ultrasonido para aplicaciones médicas.

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Construcción

Un transductor de matriz anular se compone de una matriz de elementos piezoeléctricos (elementos en los cuales una diferencia de potencial aplicada, o tensión, produce vibraciones), en vez de un solo elemento. Los elementos son creados con base a cortes seccionales en la base del transductor o sustrato. Las matrices de frecuencia más baja funcionan normalmente con un cortador de diamante o con rayo láser, las más altas requieren técnicas más sofisticadas, como la fotolitografía (en el que un patrón de circuito es fotografiado sobre un fondo sensible a la luz y el fondo es grabado químicamente), por ser de tamaño pequeño.

Ultrasonido

El ultrasonido se refiere al sonido con una frecuencia superior a 20.000 ciclos por segundo, o 20 kilohertz. Sin embargo un equipo de ultrasonido para el diagnóstico médico funciona en un rango de 2 millones de ciclos por segundo, o 2 megahertz y 20 megahercios. Un transductor de matriz anular se coloca directamente contra el cuerpo humano y envía pulsos de ultrasonido (generado por la vibración de los elementos de la matriz) en los tejidos del cuerpo. Los tejidos corporales reflejan los impulsos de ultrasonidos de regreso al transductor, en el que se convierten de nuevo en impulsos eléctricos, que se procesan para crear una imagen.

Enfoque

Un transductor de matriz anular se enfoca mediante la aplicación de un pulso eléctrico para cada elemento a su vez, comenzando con el elemento más exterior y avanzando hacia el interior de la matriz. Los pulsos individuales se combinan de manera constructiva, para crear un pulso compuesto, el cual se centra en un punto situado a una distancia específica desde el transductor. La distancia al punto focal depende del retardo de tiempo entre los impulsos eléctricos aplicados a los elementos transductores. Al retrasar los impulsos hacia y desde cada elemento, el haz de ultrasonido se puede enfocar a diferentes profundidades dentro del cuerpo humano.

Ventajas

Una de las principales ventajas de un transductor anular en relación con un transductor lineal es que permite que los impulsos de ultrasonido se centren en dos dimensiones en vez de una sola. Los pulsos pueden centrarse por vía electrónica, en haces pequeñas y bien definidas que proporcionan imágenes muy detalladas de las estructuras de los tejidos a diferentes profundidades dentro del cuerpo. El haz de ultrasonidos producida por los transductores de matrices anulares es simétrica, lo que significa que produce una sección de exploración más fina que otros tipos de matriz.

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