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UNITA' DI RICERCA

italiano - english
Bibliografia
G. Kino, Acoustic Waves: Devices, Imaging and Analog Signal Processing, Englewood Cliffs, NJ: Prentice Hall, 1987.
Krimholtz R., D. A. Leedom, and G. L. Matthaei, “New equivalent circuits for elementary piezoelectric transducers,” Electron. Lett., vol. 6, n. 13, pp. 398-399, 1970.
Ladabaum I., B.T. Khuri-Yakub, D. Spoliansky, M.I. Haller, “Micromachined ultrasonic Transducer (MUTs),” 1995 IEEE Ultrasonics Symp., vol. 1, pp. 501-504, 1995.
Ronnekleiv A., I. Ladabaum, X.C. Jin, Khuri-Yakub, “ An improved circuit model of MUTs,” 1997 IEEE Ultrasonics Symp., vol. 1, pp. 395-399, 1997.
Bozkurt, A., I. Ladabaum, Atalar, B.T. Khuri-Yakub, ”Theory and analysis of electrode size optimization for capacitive microfabricated ultrasonic transducers,” IEEE Trans. on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, vol. 46, n. 6, pp. 1364-1374, 1999.

Caliano G., A. Caronti, M. Baruzzi, A. Rubini, A. Iula, R. Carotenuto, M. Pappalardo, “PSpice modeling of capacitive microfabricated ultrasonic transducers,” Ultrasonics, vol. 40, pp. 442-455, 2002.
Caronti A., R. Carotenuto, and M. Pappalardo, “Electromechanical coupling factor of micromachined ultrasonic transducers,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 113, n. 1, pp. 279-288, 2003.

Caronti A., R. Carotenuto, Giosuè Caliano, and M. Pappalardo, “The effect of membrane metallization in capacitive microfabricated ultrasonic transducers,” J. Acoust. Soc. Am., vol. 115, n. 2, pp. 651-657, 2004.

Caliano G., R. Carotenuto, E. Cianci, V. Foglietti, A. Caronti, A. Iula, M. Pappalardo, “Design, fabrication and characterization of a capacitive micromachined ultrasonic probe for medical imaging,” IEEE Trans. on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, vol. 52, pp. 2259-2269, Dec. 2005.

Caronti A., G. Caliano, R. Carotenuto, A. Savoia, M. Pappalardo, E. Cianci, V. Foglietti. "Capacitive micromachined ultrasonic transducer (CMUT) arrays for medical imaging", Microelectronics Journal, vol. 37, pp. 770-777, Aug. 2006.

Programma di ricerca

Sonda ad ultrasuoni su silicio per applicazioni di ecografia diagnostica avanzata
Università di riferimento
Università degli Studi "Mediterranea" di REGGIO CALABRIA - INFORMATICA, MATEMATICA, ELETTRONICA E TRASPORTI - ()
Responsabile dell'Unità di ricerca
Riccardo Carotenuto
Descrizione
L’Unità di Reggio Calabria contribuirà al progetto principalmente dal punto di vista della progettazione circuitale e con la successiva realizzazione e caratterizzazione del prototipo di elettronica di front-end, svolgendo le seguenti attività:

1) Progettazione circuitale e realizzazione del lay out.

Questa attività porterà alla costruzione di alcuni prototipi per definire la componentistica e il tracciato circuitale ottimali, con particolare attenzione ai problemi di cross-talk tra i canali, di ingombro e di effetti parassiti. I prototipi saranno costruiti presso il laboratorio di Reggio Calabria, che possiede una stazione per la saldatura per componenti SMD. La realizzazione del circuito completo a 64 canali ed il montaggio dei componenti sarà affidato ad una ditta specializzata esterna.

2) Caratterizzazione elettrica del circuito di switch, amplificazione e adattamento.

L’attività di caratterizzazione dei prototipi e del circuito completo a 64 canali sarà svolta nel laboratorio di Reggio Calabria, che possiede una buona dotazione di strumenti, tra cui: generatore arbitrario di forme d’onda fino a 80 MHz, analizzatore di rete/impedenza/spettro fino a 500 MHz, oscilloscopio digitale a 4 canali e banda passante 1 GHz.

3) Accoppiamento trasduttore/elettronica di front-end e caratterizzazione del sistema risultante in termini di guadagno, distorsione, separazione armonica e rapporto segnale/rumore.

Il trasduttore realizzato dall’unità di Roma Tre sarà collegato con l’elettronica di front-end. Il sistema risultante sarà completamente caratterizzato in termini di guadagno, distorsione, separazione armonica e rapporto segnale/rumore. Questa attività sarà svolta parte a Reggio Calabria parte a Roma Tre, dove sono disponibili le vasche con l’idrofono per la misura di pressione e la misura pulse/echo.

4) Realizzazione e valutazione delle immagini ecografiche ottenute con la nuova sonda ed elettronica di front-end.

L’attività sarà svolta utilizzando una macchina ecografica digitale ESAOTE Technos, modificata dal produttore con una scheda di acquisizione dei segnali interni RF per scopi di sviluppo e ricerca. La macchina è disponibile presso l’Unità di Roma Tre, insieme ad alcuni phantom di calibrazione. I segnali RF acquisiti saranno post-elaborati per ottenere informazioni, quali la larghezza banda effettiva di funzionamento dell’insieme trasduttore/elettronica di front-end/cavo di collegamento, la risoluzione assiale e laterale, il rapporto contrasto/rumore ed il rapporto segnale/rumore delle immagini ottenute con la nuova sonda. Le elaborazioni delle immagini ecografiche saranno effettuate presso la sede di Reggio Calabria utilizzando il software MATLAB.