Description:
Die Arbeit behandelt die Entwicklung von hybrid integrierten,
mikromechanischen Ultraschallwandler-Arrays auf der Basis von
Polyvinylidenfluorid (PVDF). Diese breitbandigen Wandlerarrays
gestatten durch eine entsprechende Dimensionierung und
elektronische Ansteuerung eine gerichtete steuerbare
Schallabstrahlung in Flüssigkeiten, die beispielsweise in der
Strömungsmessung Verwendung finden kann. Nach theoretischen
Betrachtungen zu piezoelektrischen Einzel- und
Mehrelementwandlern werden der Aufbau und die Präparation der
Wandlerarrays vorgestellt. Eine umfassende Charakterisierung
wird anhand von akustischen und laseroptischen Messungen
vorgenommen. Dabei wird besonderer Wert auf die Klärung von
elektrischen und mechanischen Wechselwirkungen im Inneren der
Wandler gelegt, um Erscheinungen wie Kopplungen zwischen
Einzelelementen und Notwendigkeit sowie Einflüsse einer
Passivierungsschicht zu erklären. Es werden Methoden und
Ergebnisse der Simulation derartiger Wandlerarrays vorgestellt.
Abschließend werden die Vorteile des Einsatzes solcher Arrays
am Beispiel der akustischen Durchflußmessung aufgezeigt.