Eco-Friendly Highly Sensitive Transducers Based on a New KNN–NTK–FM Lead-Free Piezoelectric Ceramic for High-Frequency Biomedical Ultrasonic Imaging Applications
Notice bibliographique
Résumé
High-frequency ultrasonic imaging with improved spatial resolution has gained increasing attention in the field of biomedical imaging. Sensitivity of transducers plays a pivotal role in determining ultrasonic image quality. Conventional ultrasonic transducers are mostly made from lead-based piezoelectric materials that may be harmful to the human body and the environment. In this study, a new (K,Na)NbO3-KTiNbO5-BaZrO3-Fe2O3-MgO (KNN-NTK-FM) lead-free piezoelectric ceramic was utilized in developing eco-friendly transducers for high-frequency biomedical ultrasonic imaging applications. A needle transducer with a small active aperture size of 0.45 × 0.55 mm2was designed and evaluated. The fabricated transducer exhibits great performance with a high center frequency (52.6 MHz), a good electromechanical coupling (keff~ 0.45), a large bandwidth (64.4% at -6 dB), and a very low two-way insertion loss (10.1 dB). Such high sensitivity is superior to those transducers based on other lead-free piezoelectric materials and can even be comparable to the lead-based ones. Imaging performance of the KNN-NTK-FM needle transducer was analyzed by imaging a wire phantom and an agar tissue-mimicking phantom. Imaging capabilities of the transducer were further demonstrated by ex vivo imaging studies on a porcine eyeball and a rabbit aorta. The results suggest that the KNN-NTK-FM piezoceramic has many attractive properties over other lead-free piezoelectric materials in developing eco-friendly highly sensitive transducers for high-frequency biomedical ultrasonic imaging applications.
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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 | 0,000 | 0,000 |
| 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 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
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 ».