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이제 금속캡의 두께 선정에 대해 알아보자. 금속캡의 재질은 초음파 진동을 피부에 직접 전달하기 위해 알루미늄 합금, 스테인리스 스틸, 티타늄, 티타늄 합금의 재료를 사용한다. 특히 압전 트랜스듀서에서 발생된 초음파를 효과적으로 전달하기 위해서는 압전 트랜스듀서에서 발생된 초음파의 주파수에 상응하도록 금속캡 두께가 설정되어야 한다. 예를 들어, 압전 트랜스듀서가 1/2 λ ( λ는 제1차 공진주파수의 파장)의 두께를 가지는 경우, 금속 캡의 두께는 아래와 같은 식을 따른다. 위 식에서 t는 금속캡이 압전 트랜스듀서에 접하는 부분의 두께를 나타내고, n은 자연수, v는 압전 트랜스듀서와 접하는 금속 캡의 음속이고, fr1은 제1차 공진 주파수를 의미한다. 예시 1) 압전 트랜스듀서의 제1차 공진 주파수가 1..

지난번 포스팅에서는 세라믹의 두께 및 외경을 선정하였다. 금속 캡에 대해 설명하기 전, 하모닉 성분의 공진 특성에 대한 얘기를 하고 넘어가는 것이 맞는 것 같아서 이러한 내용을 전달하고자 한다. 먼저 아래의 그래프를 살펴보자. 아래 그래프는 압전 세라믹, 즉 압전 트랜스듀서의 공진모드를 측정한 그래프의 예시이다. x축은 인가되는 교류 전압의 주파수를 나타내며, y축은 압전 트랜스듀서의 임피던스를 나타낸다. 주파수가 증가함에 따라, 3 MHz d에서 임피던스가 급격히 감소되는 지점이 나타난다. 이는 제1차 공진 모드로 정의할 수 있다. 이전 편에서 얘기했던 것처럼 하나의 압전 트랜스듀서에서는 복수개의 공진 모드들이 나타난다. 주파수가 증가하고, 공진모드의 차수가 증가할수록 임피던스의 감소량은 크게 나타나지..