Development of a Novel CMUT-Based Concentric Dual-Element Ultrasonic Transducer: Design, Fabrication, and Characterization
Notice bibliographique
Résumé
Capacitive micromachined ultrasonic transducers (CMUTs) have shown great potential to make a strong impact on ultrasound imaging technologies over the years. However, a critical weakness of CMUTs is their relatively low output pressure at transmission. To address this, we present a novel dual-element ultrasonic transducer that incorporates two transducer technologies by using a circular commercial piezoelectric element for ultrasound transmission and an annular CMUT element for reception. The hybrid transducer combines the broad bandwidth and high receive sensitivity of the CMUT and the high output pressure of the piezoelectric transducer to improve the overall sensitivity and axial resolution. The annular CMUT is designed, fabricated, and concentrically aligned with the piezoelectric probe via a custom housing. A through-wafer etching scheme based on deep reactive-ion etching is developed to create the CMUT annulus. Immersion characterization reveals that the CMUT has a center frequency of 2.63 MHz, a -6-dB fractional bandwidth of 131%, and a receive sensitivity of 22.57 mV/kPa, compared with 2.34 MHz, 42%, and 4.28 mV/kPa of the piezoelectric probe. The round-trip measurements show that the hybrid dual-element transducer improves the axial resolution by 25.58% and the signal-to-noise ratio by 8.55 dB over the commercial piezoelectric probe.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».