纵弯耦合的小型超声手术刀换能器

为减小超声手术刀的体积并提高换能器效率,研究了一种纵弯耦合的小型超声手术刀换能器。该换能器将刀杆与前盖设计为一整体以减小体积,在换能器上设不对称凹槽来实现纵弯耦合振动,从而提高效率。建立了小型超声手术刀换能器的等效电路,根据等效电路设计了换能器结构尺寸;使用有限元仿真验证了换能器的纵弯耦合振型,分析了凹槽尺寸对弯振幅度和频率的影响,优化了凹槽的尺寸。根据最终的设计方案制作了换能器实物并进行了测试,该换能器谐振频率为51.5 kHz,尖端振幅72.5μm,达到手术使用要求。