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집속 초음파 트랜스듀서에 있어서, 초음파를 가진 시키는 초음파 가진기;상기 초음파 가진기의 일면에 구비되며 평판형태로 구성되는 제1전극층; 및상기 초음파 가진기의 타면에 구비되며, 중심점을 기준으로 동심원 형상으로 배치되는 복수의 동심원 영역을 갖고, 상기 동심원 영역은 중심점부터 반경방향으로 서로 특정간격 이격된 다수의 동심원 전극과, 상기 동심원 전극 사이 각각의 이격영역이 교차형성되는 제2전극층;상기 다수의 동심원 전극 중 적어도 어느 하나에 전압을 인가하는 전압인가부; 및설정된 초점거리를 갖도록, 선택된 다수의 동심원 전극에 전압을 인가하도록 상기 전압인가부를 제어하는 제어부;을 포함하여, 초점부근에 음파를 집속시키고,전압이 인가될 상기 동심원 전극의 선택은, 설정된 초점거리와, 설정된 음파의 주파수로부터 결정되는 전달매질에서의 파장을 기반으로 연산된 동심원 영역의 반경에 기반하며,상기 동심원 영역 내 복수의 동심원 전극과 이격영역 각각의 반경은 이하의 수학식 1에 의해 연산되며, 제어부는 연산된 상기 동심원 영역 내 복수의 동심원 전극과 이격영역 각각의 반경에 부합되도록 전압이 인가될 동심원 전극을 선택하는 것을 특징으로 하는 동심원 전극을 적용한 집속 초음파 트랜스듀서:[수학식 1]수학식 1에서, m은 중심점부터 반경방향으로 순차적인 상기 동심원 영역의 인덱스이고, λ는 전달매질에서의 음파 파장이고, F는 초점거리이다
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제 1항에 있어서, 상기 초음파 가진기는 압전소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 동심원 전극을 적용한 집속 초음파 트랜스듀서
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제 1항에 있어서, 상기 초점거리는 이하의 수학식 2로 정의되는 것을 특징으로 하는 동심원 전극을 적용한 집속 초음파 트랜스듀서:[수학식 2]수학식 2에서, Ra는 선택된 동심원 전극 중 최외곽 동심원 전극의 반경이고, λ는 전달매질에서의 음파 파장이고, F는 초점거리이고, m은 선택된 동심원 영역의 개수이다
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제 1항에 따른 집속 초음파 트랜스듀서의 제어방법에 있어서, 원하는 초음파 주파수와, 원하는 초점거리를 결정하는 단계; 전달매질 내에서의 초음파 파장을 연산하는 단계; 상기 초음파 파장과, 상기 초점거리를 기반으로, 상기 동심원 영역 내 복수의 동심원 전극과 이격영역 각각의 반경을 연산하는 단계; 전압을 인가할 동심원 전극 중 최외곽 동심원 전극의 반경을 결정하고, 상기 전압을 인가할 동심원 전극의 개수가 결정되는 단계; 제어부는 연산된 상기 동심원 영역 내 복수의 동심원 전극과 이격영역 각각의 반경에 부합되도록 전압이 인가될 동심원 전극을 선택하는 단계; 및전압인가부가 선택된 동심원 전극에 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동심원 전극을 적용한 집속 초음파 트랜스듀서의 제어방법
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제 9항에 있어서, 상기 반경을 연산하는 단계에서, 상기 동심원 영역 내 복수의 동심원 전극과 이격영역 각각의 반경은 이하의 수학식 1에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 동심원 전극을 적용한 집속 초음파 트랜스듀서의 제어방법:[수학식 1]수학식 1에서, m은 중심점부터 반경방향으로 순차적인 상기 동심원 영역의 인덱스이고, λ는 전달매질에서의 음파 파장이고, F는 초점거리이다
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제 10항에 있어서,상기 초점거리는 이하의 수학식 2로 정의되는 것을 특징으로 하는 동심원 전극을 적용한 집속 초음파 트랜스듀서의 제어방법:[수학식 2]수학식 2에서, Ra는 선택된 동심원 전극 중 최외곽 동심원 전극의 반경이고, λ는 전달매질에서의 음파 파장이고, F는 초점거리이고, m은 선택된 동심원 영역의 개수이다
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제 11항에 있어서, 초점거리 별로, 초음파 주파수에 대한 순차적인 동심원 영역의 반경을 연산하여 데이터베이스화하여 저장하는 것을 특징으로 하는 동심원 전극을 적용한 집속 초음파 트랜스듀서의 제어방법
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제 1항에 따른 집속 초음파 트랜스듀서의 제작방법에 있어서, 원하는 초음파 주파수와, 원하는 초점거리를 결정하는 단계; 전달매질 내에서의 초음파 파장을 연산하는 단계; 상기 초음파 파장과, 상기 초점거리를 기반으로, 동심원 영역 내 복수의 동심원 전극과 이격영역 각각의 반경을 연산하는 단계; 제작될 제2전극층의 반경을 초음파 가진기의 반경 내에서 결정하고, 상기 동심원 영역의 개수를 결정하는 단계; 상기 동심원 영역의 개수와, 상기 제2전극층의 반경과, 동심원 영역 내 복수의 동심원전극과 이격영역 각각의 반경에 부합되도록 제2전극층을 제작하는 단계; 및일면에 제1전극층이 구비된 초음파 가진기의 타면에 상기 제2전극층을 형성하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 동심원 전극을 적용한 집속 초음파 트랜스듀서의 제작방법
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제 13항에 있어서, 상기 반경을 연산하는 단계에서, 상기 동심원 영역 내 복수의 동심원 전극과 이격영역 각각의 반경은 이하의 수학식 1 및 수학식 2에 의해 연산되는 것을 특징으로 하는 동심원 전극을 적용한 집속 초음파 트랜스듀서의 제작방법:[수학식 1][수학식 2]수학식 1에서, m은 중심점부터 반경방향으로 순차적인 상기 동심원 영역의 인덱스이고, λ는 전달매질에서의 음파 파장이고, F는 초점거리이고, 수학식 2에서, Ra는 선택된 동심원 전극 중 최외곽 동심원 전극의 반경이고, λ는 전달매질에서의 음파 파장이고, F는 초점거리이고, m은 선택된 동심원 영역의 개수이다
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