聲波發生器及其製造方法和使用聲波發生器的聲波發生方法
2023-05-28 02:12:36 4
專利名稱：聲波發生器及其製造方法和使用聲波發生器的聲波發生方法
技術領域：
本發明涉及熱激髮型的聲波發生器及其製造方法，和使用該聲波發生器的聲波發生方法。
背景技術：
在現有技術中，已知有各種的聲波發生器。除去一部分特殊的聲波發生器以外，其大部分的種類通過將振動部的機械振動轉換為媒質(例如空氣)的振動來發生聲波。但是，在利用機械振動的聲波發生器中，由于振動部具有固有的共振頻率，所以發生的聲波的頻帶窄。而且，由於共振頻率因振動部的大小而變化，所以難以保持頻率特性地實現微小化和陣列化。另一方面，提案有不利用機械振動的基於新原理的聲波發生器。該聲波發生器稱作熱誘髮型聲波發生器，公開在以下的各文獻中。非專利文獻1公開有如下聲波發生器組合有具有相對高的熱傳導性的基層(P型結晶型Si層)和具有相對低的熱傳導性的隔熱層 (微多孔Si層)，進一步配置有與基層一起夾持隔熱層的Al(鋁)薄膜。非專利文獻2公開有如下聲波發生器組合有具有相對高的熱傳導性的基層(單結晶Si層)和具有相對低的熱傳導性的隔熱層(多孔的納米結晶Si層)，進一步配置有與基層一起夾持隔熱層的 W(鎢)薄膜。在非專利文獻1、2中記載有向Al薄膜或W薄膜供給包含交流成分的電力時，由於焦耳熱該薄膜的溫度周期性變化；由於隔熱層的熱傳導性小，該周期地溫度變化不會逃到基層側而是傳到與該薄膜接觸的空氣中；傳到空氣中的周期性的溫度變化誘發空氣密度的周期性變化而發生聲波。熱誘髮型聲波發生器能夠無需機械振動地發生聲波。因此，發生的聲波的頻帶廣。 而且，比較容易實現微細化和陣列化。專利文獻1公開有在熱激髮型聲波發生器中，就發生的聲波的能量增大而言，優選因脈衝電流而引起的熱的施加。專利文獻1還公開有在表面具有突起的隔熱層。專利文獻2公開有向熱激髮型聲波發生器施加在交流電流中重疊有直流電流的電流的技術。在專利文獻2中記載有基層是單結晶Si基板，隔熱層是多孔質Si層的聲波發生器。專利文獻3公開有具有通過陽極氧化處理和超臨界乾燥得到的隔熱層(納米結晶 Si層)的聲波發生器。在專利文獻3中還公開有隔熱層的熱物性值α C( α 熱傳導性，C: 熱容量)相對基層的α C的比值越小輸出的音壓越大；隔熱層的多孔度越高該層的α C越小；和隔熱層優選具有75%以上的多孔度的納米結晶Si層。專利文獻4公開有如下聲波發生器隔熱層的α C相對基層的CiC的比值 /仏(1 :隔熱層，S 基層)滿足式1/100彡Q1C1ZasCs,並且基層的a C滿足式 asCs ^ IOOXIO60專利文獻4的技術基於如下的技術思想以使式a K1/CisCs所示的基層與隔熱層的熱對比超過1 100的方式組合基層和隔熱層的技術思想；和選擇具有高的α C的基層的技術思想。在專利文獻4中，作為構成基層的材料記載有矽、銅和SiO2，作為構成隔熱層的材料記載有多孔矽、聚醯亞胺、SiO2, Al2O3和聚苯乙烯泡沫體。在專利文獻4 的基層和隔熱層的最優選組合是由矽構成的基層和由多孔矽構成的隔熱層的組合。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本專利3798302號公報專利文獻2 日本特開2005-150797號公報專利文獻3 日本專利3845077號公報專利文獻4 日本專利3808493號公報非專利文獻非專利文獻 1 =Nature, vol. 400，26 August 1999，pp. 853-855非專利文獻2 日本化學工學會，第37回秋季大會專題討論會預備稿 D-307 Q005)
發明內容
發明要解決的課題根據專利文獻3、4，在聲波發生器中，輸出的音壓由基層與隔熱層的熱對比Ci1C1/ asCs和基層的aC決定。但是，在現實中不一定是這樣。本發明者發現只通過這些基層和隔熱層的熱特性，不能單純地決定聲波發生器的輸出特性。其中一個原因可以推測為在像聲波發生器那樣的微小的結構體中，熱傳遞和散逸經由非常複雜的過程進行。本發明基於現有技術不能預想到的基層和隔熱層的組合，提供相比現有技術輸出特性更優秀的聲波發生器。用於解決課題的方法本發明的聲波發生器包括基層；配置在上述基層上的隔熱層；和向上述隔熱層施加熱脈衝的熱脈衝源。上述基層由石墨或藍寶石構成。上述隔熱層由含有矽或鍺的結晶性微粒子構成。本發明的聲波發生器的製造方法是上述本發明的聲波發生器的製造方法，包含以下的第一工序和第二工序。第一工序是如下工序在由石墨或藍寶石構成的基層上形成分散了含有矽或鍺的結晶性微粒子的溶液的塗敷膜，對上述形成的塗敷膜進行熱處理，在上述基層上形成由上述微粒子構成的隔熱層。第二工序是如下工序設置向上述隔熱層施加熱脈衝的熱脈衝源。本發明的聲波發生方法是使用聲波發生器的聲波發生方法。上述聲波發生器包括基層；配置在上述基層上的隔熱層；和向上述隔熱層施加熱脈衝的熱脈衝源。上述基層由石墨或藍寶石構成。上述隔熱層由含有矽或鍺的結晶性微粒子構成。該方法包含通過上述熱脈衝源向上述隔熱層施加熱脈衝來發生聲波的工序。本發明的效果本發明實現相比現有技術輸出特性更優秀的聲波發生器。
圖1是示意性地表示本發明的聲波發生器的一例的截面圖。圖2是示意性地表示本發明的聲波發生器的隔熱層所含的含有矽或鍺的結晶性微粒子(二次粒子)的結構的一例的立體圖。圖3是示意性地表示在本發明的聲波發生器的隔熱層所含的含有矽或鍺的結晶性微粒子(二次粒子)的結構的另外一例的立體圖。圖4是示意性地表示本發明的聲波發生器的其它的一例的截面圖。圖5是示意性地表示本發明的聲波發生器的其它的另外一例的截面圖。圖6是示意性地表示本發明的聲波發生器的更加另外的一例的截面圖。圖7是表示使用本發明的聲波發生器的物體檢測傳感器的結構的一例的示意圖。圖8A是表示應用本發明的聲波發生器的壁面非破壞檢查方法的一例的示意圖。圖8B是表示應用本發明的聲波發生器的壁面非破壞檢查方法的另外一例的示意圖。圖9是表示本發明的聲波發生器的製造方法的一例的流程圖。圖10是表示本發明的聲波發生器的製造方法的另外一例的流程圖。圖11是表示在實施例1中使用的矽微粒子的粒度分布的評價結果的圖。圖12A是表示在實施例1中製作的隔熱層的截面的掃描型電子顯微鏡(SEM)像的圖。圖12B是示意性地表示圖12A所示的截面的圖。圖13A是表示在實施例1中製作的隔熱層的微粒子彼此的結合部分的SEM像的圖。圖1 是將圖13A的框內放大的圖。圖13C是示意性地表示在實施例1中製作的隔熱層的微粒子彼此的接合狀態的圖。圖14是用於說明對在實施例中製作的聲波發生器進行評價的測量系統的示意圖。圖15是表示在實施例1中製作的本發明的聲波發生器(實施例1-1)的輸出特性的圖。圖16是表示在實施例1中製作的本發明的聲波發生器(實施例1-1)中，使施加的脈衝電壓的最大值變化時的，從該聲波發生器發送的聲波的最大音壓的變化的圖。圖17是表示在實施例3中使用的矽微粒子的粒度分布的評價結果的圖。圖18A是表示在實施例3中製作的隔熱層的截面的SEM像的圖。圖18B是表示在實施例3中製作的隔熱層的截面的SEM像的圖。圖18C是表示在實施例3中製作的隔熱層的截面的SEM像的圖。圖18D是示意性地表示圖18A 圖18C所示的截面的圖。圖19是示意性地表示在實施例4中製作的本發明的聲波發生器的立體圖。
具體實施例方式[聲波發生器]圖1表示本發明的聲波發生器的一例。圖1所示的聲波發生器I(IA)具有基層11、隔熱層12和熱脈衝源13。基板11以與隔熱層12連接的方式配置在隔熱層12上。基層11由石墨或藍寶石構成。隔熱層12由含有矽的結晶性微粒子或含有鍺的結晶性微粒子構成。熱脈衝源13配置成能夠向隔熱層12的與基層11側相反的一側的面施加熱脈衝14。在聲波發生器IA中，當從熱脈衝源13向隔熱層12施加熱脈衝14時，通過熱脈衝 14的交流成分給予隔熱層12的熱能的大部分，傳到與隔熱層12接觸的媒質(例如空氣) 中。此時，傳到媒質的熱能與交流成分的波形相應地隨時間變化。因此，隔熱層12附近的媒質密度隨時間變化而發生聲波15。除去具有正弦波波形的熱脈衝14，熱脈衝14 一般包含交流成分和直流成分。通過熱脈衝14的直流成分給予隔熱層12的熱能，由於不隨時間變化，所以對聲波15的發生不作貢獻。該熱能從隔熱層12移動到基層11，被從隔熱層12 除去。由熱脈衝14的施加而引起的隔熱層12附近的媒質的密度變化，可以是周期性的也可以不是周期性的。為了實現輸出特性優秀的聲波發生器，需要實現如下熱流狀態將熱脈衝的交流成分產生的熱能高效地變化為聲波，並且將直流成分產生的熱能高效地散發到基層。在現有技術中，只著眼於由構成基層和隔熱層的材料的熱傳導率α和熱容量C的積aC表示的，兩層的熱物性值的對比(熱對比)。相對於此，在本發明的聲波發生器中，由特定的材料構成的基層11和隔熱層12的組合是現有技術中沒有的組合，由此達成與這樣的熱誘髮型的聲波發生相適應的熱流狀態。而且，本發明的聲波發生器的輸出特性比現有技術中的聲波發生器高。基層11是由石墨或藍寶石構成的層。只要能得到本發明的效果，基層11可以包含石墨或藍寶石以外的材料。基層11典型的是與其隔熱層12接觸的面由石墨或藍寶石形成的層。基層11的形狀不作限定。可以根據本發明的聲波發生器1的用途，任意選擇基層 11的形狀。基層11典型的為片(Sheet)狀，但也可以是立體形狀。立體形狀的具體示例， 如實施例4所示是與隔熱層12接觸的面為拋物面的形狀。隔熱層12由含有矽的結晶性微粒子或含有鍺的結晶性微粒子構成。該微粒子典型地是矽晶體的微粒子或鍺晶體的微粒子。只要能得到本發明的效果，隔熱層12可以包含該微粒子以外的材料。該材料是例如由其它材料構成的粒子；由矽或鍺的結晶構成但粒徑更大的粒子；含有矽或鍺的非晶質的粒子；含有矽或鍺的氧化物的粒子；和存在於這些粒子間的任意材料。本說明書的「微粒子」典型地具有IOnm 0. 5 μ m的平均直徑。此處，微粒子的平均粒徑是隔熱層12的微粒子的粒度分布的中位數(median，中值)。微粒子的粒度分布能夠通過掃描型電子顯微鏡(SEM)或透過型電子顯微鏡(TEM)進行的隔熱層12的圖像分析來評價。在粒度分布的評價時測量的「微粒子的粒徑」定義為選擇微粒子的最大截面形狀且外接於該截面形狀的，面積最小的四邊形的長邊。在微粒子為球狀的情況下，該微粒子的粒徑與球的直徑相等。隔熱層12的微粒子，優選從粒度分布的DlO (分布累積度10 %的粒徑值)到 D90 (分布累積度90%的粒徑值)在IOnm 0. 5 μ m的範圍內。所謂「結晶性微粒子」，是指能通過廣角X射線衍射(WAXD)測量或拉曼分光測量， 來測量在矽晶體或鍺晶體中特有的衍射峰值或光譜峰值的微粒子。
構成隔熱層12的含有矽或鍺的結晶性微粒子(以下簡單稱作「微粒子」)的形狀不作限定。微粒子例如為鱗片狀或球狀。微粒子的形狀能夠通過SEM或TEM的隔熱層12 的圖像分析確認。在隔熱層12中，通常微粒子的一次粒子和該一次粒子凝聚成的二次粒子混在一起。二次粒子雖然粒徑不同，但具有與一次粒子同樣的形狀的情況較多。用圖2、3表示微粒子的二次粒子的例子。在圖2所示例中，一次粒子51為鱗片狀，一次粒子51凝聚成的二次粒子52也反映一次粒子51的形狀為鱗片狀。在圖3所示例中，一次粒子53為球狀，一次粒子53凝聚成的二次粒子M也反映一次粒子53的形狀為球狀。在隔熱層12的一次粒子和二次粒子混在一起的狀態下，隔熱層12的一次粒子和二次粒子的各粒子的比例，以及二次粒子的形狀，能夠通過SEM或TEM的隔熱層12的圖像分析確認。在隔熱層12的微粒子的一次粒子和二次粒子混在一起的情況下，一次粒子和二次粒子的雙方粒子的平均粒徑典型的為IOnm 0.5 μ m。另外，在這種情況下，一次粒子和二次粒子雙方的粒子的粒度分布的從DlO到D90優選在IOnm 0. 5 μ m的範圍內。隔熱層12的結構，只要由含有矽和鍺的結晶性微粒子構成，且配置在由石墨或藍寶石構成的基層上，就不作限定。圖12A表示在實施例1中製作的由鱗片狀的微粒子構成的隔熱層12的截面的SEM像，圖12B示意性地表示該截面。圖18A 18C表示在實施例3 中製作的由球狀的微粒子構成的隔熱層12的截面的SEM像，圖18D示意性地表示該截面。 如這些圖所示，隔熱層12的微粒子優選具有以在該微粒子之間包含有無數孔隙的方式堆積且重疊的結構。換言之，隔熱層12優選具有微粒子不是最密的填充而是隨機地重疊的多孔結構。在這種情況下，隔熱層12的熱流狀態和隔熱層12與基層11之間的熱流狀態適合於聲波15的發生，使聲波發生器1的輸出特性進一步提高。在圖12A、12B、18A D所示隔熱層12中，包含的孔隙的比例因隔熱層12的部分而不同。具體來說，隔熱層12的下層部分(隔熱層12的基層11側的部分)，與上層部分 (隔熱層12的與基層11相反的一側的部分)相比，含有孔隙的比例更高。即，該隔熱層12 在其厚度方向上具有從基層11側逐漸變小的微粒子密度的坡度(勾配)。隔熱層12優選具有這樣的結構。在這種情況下，隔熱層12的熱流狀態和隔熱層12與基層11之間的熱流狀態適合於聲波15的發生，聲波發生器1的輸出特性進一步變高。除此以外，圖12A、12B、18A D所示的隔熱層12具有在其下層部分具有比較大的粒徑的微粒子，在其上層部分具有比較小的粒徑的微粒子的結構。即，該隔熱層12在其厚度方向具有從基層11側逐漸變小的微粒子的粒徑的坡度。在這種情況下，隔熱層12的熱流狀態和隔熱層12與基層11之間的熱流狀態適合於聲波15的發生，聲波發生器1的輸出特性進一步變高。隔熱層12更優選在其厚度方向具有從基層11側逐漸變小的微粒子的密度和粒徑的坡度。具有這樣的隔熱層12的本發明的聲波發生器1能夠通過例如本發明的製造方法製造。在圖12A、12B、18A D所示的隔熱層12中，微粒子彼此在其微小的部分互相接合。此時優選在該微粒子彼此接合的部分中形成氧化膜且隔著該氧化膜微粒子彼此接合。 在這種情況下，隔熱層12的熱流狀態和隔熱層12與基層11之間的熱流狀態進一步適合於聲波15的發生，聲波發生器1的輸出特性進一步變高。該氧化膜在含有矽的結晶性微粒子的情況下，例如由S^2構成。該氧化膜在含有鍺的結晶性微粒子的情況下，例如由GeA構成。在微粒子中形成有氧化膜的部分，例如為2 IOnm程度的長度。氧化膜可以由自然氧化形成，也可以由等離子體氧化或自由基氧化等的積極的氧化方法形成。隔熱層12的厚度至少需要有不會因基層11與熱脈衝源13的熱短路而使聲波15 的發生停止的程度。另一方面，為了防止因熱滯留，特別是因由不對聲波15發生做貢獻的熱脈衝14的直流成分而向隔熱層12施加的熱滯留，而使聲波15的發生效率低下，不能使用過度厚的隔熱層12。從這些觀點上看，隔熱層12的厚度優選為IOnm 50 μ m，且進一步優選為50nm 10 μ m。對於熱脈衝源13的結構和本發明的聲波發生器的熱脈衝源13的配置，只要能向隔熱層12施加熱脈衝就不作限定。在圖1所示的聲波發生器IA中，基層11和隔熱層12的層疊體與熱脈衝源13單獨地配置。在這樣的聲波發生器中，熱脈衝源13通常配置成能夠從隔熱層12的與基層11 側相反的一側的面向隔熱層12施加熱脈衝14。在基層11由藍寶石構成的情況下，由於藍寶石對于波長為0. 2 5 μ m程度的光是透明的，所以能夠將熱脈衝源13配置成根據熱脈衝源13的種類(例如受激準分子雷射器(excimer laser)、YAG雷射器)，能夠從隔熱層12 的基層11側的面向隔熱層12施加熱脈衝14。熱脈衝源13例如具有雷射照射裝置或紅外線照射裝置。雷射器例如是脈衝雷射器。此時，在不具有後述的熱脈衝發生層16的聲波發生器(圖1所示的聲波發生器1A)中， 隔熱層12由因該雷射或紅外線而發熱的材料構成。熱脈衝源13例如具有在隔熱層12的與基層11側相反的一側的面上配置的，向隔熱層12施加熱脈衝的熱脈衝發生層(發熱層)。圖4表示具有這樣結構的本發明的聲波發生器I(IB)。圖4所示的聲波發生器IB具有這樣的熱脈衝發生層16。熱脈衝發生層 16與基層11和隔熱層12形成一體。具有熱脈衝發生層16的聲波發生器1B，與圖1所示的聲波發生器IA相比，通過熱脈衝源13向隔熱層12施加的熱的效率高。熱脈衝發生層16是例如因從熱脈衝源13所具有的雷射照射裝置或紅外線照射裝置照射的雷射或紅外線的能量而發生熱脈衝的層。這樣的熱脈衝發生層16，由通過雷射或紅外線發熱的材料構成。熱脈衝發生層16是例如通過向該層供給的脈衝電流或脈衝電壓(以下，雙方都稱作「電力脈衝(電脈衝)」)而發生熱脈衝的電熱層。此時，如圖5所示的聲波發生器1(1C)， 熱脈衝源13可以進一步具有向熱脈衝發生層(電熱層)16供給電力脈衝的電力供給線 17A、17B。具有這樣的熱脈衝源13的聲波發生器1C，由於能夠通過控制向熱脈衝發生層16 供給的電力脈衝來控制聲波15的發生，所以控制特性優秀。而且，向隔熱層12施加熱的效率高且聲波的輸出特性進一步變高。因電力脈衝而發生熱脈衝的熱脈衝發生層16，優選由通過電力的施加能得到期望的發熱的電阻材料構成。該材料例如是碳材料。具體來說，是例如對有機材料進行熱處理而得到的碳材料。該材料的電阻率優選為10 Ω/square IOK Ω/square。熱脈衝發生層16的厚度沒做特別限定。電力供給線17A、17B通常由具有導電性的材料構成。熱脈衝源13中的，具體的熱脈衝發生層16的形狀、電力供給線17A、17B的形狀、熱脈衝發生層16與電力供給線17A、17B的電連接的狀態沒有特別地限定。隔熱層12具有因電力脈衝的供給而能夠作為電熱層起作用的電阻率的情況下， 可以作為具有隔熱層和熱脈衝發生層兩個功能的隔熱層12。圖6表示具有這樣的隔熱層 12的本發明的聲波發生器。在圖6所示的聲波發生器I(ID)中，在隔熱層12電連接有電極供給線17A、17B，隔熱層12作為熱脈衝發生層16起作用。這樣的隔熱層12由例如經過特定溫度範圍的熱處理的含有鍺的結晶性微粒子構成。本發明的聲波發生器具有如下結構熱脈衝源具有配置在隔熱層的與基層側相反的一側的面上的熱脈衝發生層(發熱層)，並且該熱脈衝發生層是通過向該層供給的電力脈衝而發生熱脈衝的電熱層，本發明的聲波發生器通過該結構顯示0. lPa/ff以上，乃至 0.21^/W以上、0.51^/W以上的輸出因子(單位施加電力的輸出音壓)。這種高輸出的因子實現本發明的聲波發生器的作為物體檢測用的超聲波音源特別是小型和省電力(例如IW 以下的驅動電力)的超聲波音源的使用。根據該超聲波音源，實現例如對偏離數十cm到數 m程度的對象物照射超聲波，用高感度麥克檢測其反射聲波，來檢測該對象物的距離和位置的物體檢測傳感器。圖7表示這樣的物體檢測傳感器的結構的一例。圖7所示的物體檢測傳感器101 具有本發明的聲波發生器1、向聲波發生器1供給電力脈衝的驅動電路102、採音麥克 103、連接到採音麥克103的輸出信號放大器104、A/D轉換器105和運算裝置106。在物體檢測傳感器101中，通過驅動電路102向聲波發生器1施加電力脈衝，從聲波發生器1發生聲波15。為了檢測對象物107的距離和位置，聲波15優選為超聲波。從聲波發生器1發送的聲波15在對象物107反射，反射波108返回物體檢測傳感器101。通過採音麥克103將反射波108轉換為電信號。該電信號經過輸出信號放大器104和A/D轉換器105後，由運算裝置106進行處理，來測量對象物107相對物體檢測傳感器101的距離和位置。本發明的聲波發生器1的輸出特性高，因此物體檢測傳感器101為高感度。本發明的聲波發生器的用途不限定於物體檢測傳感器，能夠應用於具有聲波發生器的現有技術中的任意設備。在本發明的聲波發生器中對基層的形狀沒有要求。因此，本發明的聲波發生器例如能夠應用於壁面的非破壞檢查。圖8A表示應用了本發明的聲波發生器的壁面非破壞檢查的方法的一例。在圖8A所示例中，基層(未圖示)和隔熱層12配置成與壁面111的檢查的對象面連接。隔熱層12露出，基層由壁面111和隔熱層12夾持。這樣的基層例如能夠通過在壁面111的檢查對象面層疊石墨薄板而形成。該基層上的隔熱層12能夠通過例如將單獨形成的隔熱層12粘貼到基層而形成。而且，從具有熱脈衝源和聲波檢測部的單元 112向隔熱層12施加熱脈衝。熱脈衝通過例如雷射、紅外線、微波施加到隔熱層12。伴隨著熱脈衝的施加，隔熱層12發送聲波15，發送的聲波15通過單元112的聲波檢測部來測量。在聲波15中包含壁面111的表面和內部的信息。該信息是例如壁面111的經歷(履歷)、構成壁面111的材料的結構、壁面111中存在的損傷。壁面111的形狀沒有限定，例如可以是圖8B所示的形狀。圖8B所示的結構，除壁面111的形狀不同以外，與圖8A所示的結構相同。以下的表1表示各種材料的熱物性值。表1
權利要求
1.一種聲波發生器，其特徵在於，包括基層；配置在所述基層上的隔熱層；和向所述隔熱層施加熱脈衝的熱脈衝源，其中所述基層由石墨或藍寶石構成，所述隔熱層由含有矽或鍺的結晶性微粒子構成。
2.如權利要求1所述的聲波發生器，其特徵在於 所述熱脈衝源具有熱脈衝發生層，該熱脈衝發生層配置在所述隔熱層的與所述基層側的面相反的一側的面上且向所述隔熱層施加熱脈衝。
3.如權利要求2所述的聲波發生器，其特徵在於所述熱脈衝發生層是通過向該層供給的脈衝電流或脈衝電壓來發生熱脈衝的電熱層， 所述熱脈衝源還具有向所述電熱層供給所述脈衝電流或脈衝電壓的電力供給線。
4.如權利要求2所述的聲波發生器，其特徵在於 所述熱脈衝發生層由碳材料構成。
5.如權利要求1所述的聲波發生器，其特徵在於所述隔熱層的所述微粒子的粒度分布的中位數是IOnm 0. 5 μ m。
6.一種聲波發生器的製造方法，其是權利要求1所述的聲波發生器的製造方法，該聲波發生器的製造方法的特徵在於，包括第一工序，其在由石墨或藍寶石構成的基層上形成分散了含有矽或鍺的結晶性微粒子的溶液的塗敷膜，對所述形成的塗敷膜進行熱處理，在所述基層上形成由所述微粒子構成的隔熱層；和第二工序，其設置向所述隔熱層施加熱脈衝的熱脈衝源。
7.如權利要求6所述的聲波發生器的製造方法，其特徵在於所述熱脈衝源包括熱脈衝發生層，該熱脈衝發生層配置在所述隔熱層的與所述基層側的面相反的一側的面上且向所述隔熱層施加熱脈衝， 所述熱脈衝發生層由碳材料構成，所述第二工序是如下工序在第一工序中形成的所述隔熱層的與所述基層側相反的一側的面上，形成通過熱處理而成為碳材料的前體溶液的塗敷膜，對所述形成的塗敷膜進行熱處理，形成所述熱脈衝層。
8.一種使用聲波發生器的聲波發生方法，其特徵在於所述聲波發生器包括基層；配置在所述基層上的隔熱層；和向所述隔熱層施加熱脈衝的熱脈衝源，其中所述基層由石墨或藍寶石構成，所述隔熱層由含有矽或鍺的結晶性微粒子構成，該聲波發生方法包含通過所述熱脈衝源向所述隔熱層施加熱脈衝來發生聲波的工序。
9.如權利要求8所述的聲波發生方法，其特徵在於所述熱脈衝源具有熱脈衝發生層，該熱脈衝發生層配置在所述隔熱層的與所述基層側的面相反的一側的面上且向所述隔熱層施加熱脈衝，所述工序是通過所述熱脈衝發生層向所述隔熱層施加熱脈衝來發生聲波的工序。
10.如權利要求9所述的聲波發生方法，其特徵在於所述熱脈衝發生層是通過向該層供給的脈衝電流或脈衝電壓來發生熱脈衝的電熱層， 所述熱脈衝源還具有向所述電熱層供給所述脈衝電流或脈衝電壓的電力供給線， 所述工序是如下工序通過經由所述電力供給線向所述電熱層供給所述脈衝電流或脈衝電壓而在該層發生熱脈衝，向所述隔熱層施加所發生的熱脈衝來發生聲波。
全文摘要
本發明提供一種聲波發生器，其基於現有技術不能預想的基層和隔熱層的組合，具有比現有技術更加優秀的輸出特性。該聲波發生器包括基層；配置在上述基層上的隔熱層；向上述隔熱層施加熱脈衝的熱脈衝源，其中，上述基層由石墨或藍寶石構成，上述隔熱層由含有矽或鍺的結晶性微粒子構成。熱脈衝源是熱脈衝發生層，該熱脈衝發生層配置在上述隔熱層的與上述基層側的面相反的一側的面上且向上述隔熱層施加熱脈衝。
文檔編號H04R31/00GK102450036SQ20108002390
公開日2012年5月9日 申請日期2010年6月3日 優先權日2009年6月8日
發明者小田川明弘 申請人:松下電器產業株式會社