Brevet FR2590031A1 — publié le 19870515

-1- PHF 85/587A31 APPAREIL D'EXAMEN DE MILIEUX PAR ECHOGRAPHIE ULTRASONORE A DEUX FREQUENCES DE FONCTIONNEMENT La présente invention concerne un appareil d'ex- ploration de milieux par échographie ultrasonore comprenant au moins un transducteur ultrasonore de type électrostrictif as- socié à un étage de polarisation dudit transducteur, ainsi qu'à un étage d'émission répétée de signaux ultrasonores vers le milieu à explorer, à un étage de réception et de traitement des échos renvoyés vers le transducteur par les obstacles ren- contrés dans le milieu explore, et à un circuit d'aiguillage destiné à relier au transducteur, au rythme des durées d'émis- sion et de réception des cycles d'émission-réception, soit l'étage d'émission soit l'étage de réception et de traitement. Un tel appareil est utilisable notamment dans le domaine médical, pour l'exploration de tissus biologiques et la détermination de paramètres caractéristiques des milieux explorés, et plus particulièrement, dans le cas présent, pour la détermination du coefficient B/A de non-linéarité acous- tique de ces milieux. La demande de brevet européen publiée sous le N 0091768 décrit un procédé et un appareil d'exploration de milieux par échographie ultrasonore dans lesquels il est pré- vu, entre autres dispositions, de faire appel à un transduc- teur large bande pour permettre la réception de signaux écho- graphiques dans différentes bandes de fréquence. Pour posséder une telle caractéristique, le transducteur, comme indiqué en page 16, ligne 4 et suivantes du document cité, est en fait réalisé sous la forme d'un transducteur composite comprenant au moins un premier et un deuxième transducteur, ou de façon équivalente différentes couches de matériau piézoélectrique de fréquences de travail différentes, pour recevoir dans ces dif- férentes bandes. -2- PHF 85/587A31 Le but de l'invention est de proposer une solution de type nouveau pour recevoir, avec un même et unique trans- ducteur, à deux fréquences distantes d'une octave environ. L'appareil selon l'invention est à cet effet ca- ractérisé en ce que l'étage de polarisation comprend un commu- tateur commandable, destiné à relier au transducteur soit une source de tension de polarisation soit la masse selon qu'on veut polariser ou non le transducteur pendant les périodes d'émission, pour recueillir pendant les périodes de réception des signaux échographiques respectivement à la fréquence d'émission ou à une fréquence double de celle-ci, et en ce que l'étage d'émission comprend un réseau d'éléments R, L pour l'adaptation des signaux d'excitation à ces différentes con- ditions de polarisation du transducteur. Les avantages d'un échographe possédant une telle structure sont liés à la possibilité d'examiner successivement un même milieu au moyen de champs ultrasonores en faisant appel à deux fréquences de travail très nettement différen- tes. La succession des examens peut être très brève, de l'or- dre d'une milliseconde par exemple, puisque l'on ne change pas de transducteur mais que l'on modifie seulement l'état vibra- toire du transducteur. Une telle possibilité d'examen peut être exploitée, en échographie ultrasonore, pour le contrôle non destructif de matériaux ou, comme on l'a vu, dans le do- maine médical pour une aide au diagnostic. On a cité en parti- culier l'intérêt de la présente invention dans les dispositifs d'imagerie exploitant le coefficient B/A des milieux explorés en acoustique non linéaire. Les particularités et avantages de l'invention ap- paraîtront maintenant de façon plus précise dans la descrip- tion qui suit et dans les dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels: - la figure 1 montre un exemple de réalisation d'un appareil conforme à l'invention; -3- PHF 85/587A31 - la figure 2 montre l'allure de la caractéris- tique entrée-sortie (par exemple: tension électrique appli- quée-signal ultrasonore engendré) d'un transducteur ultra- sonore réalisé en un matériau électrostrictif avec polarisa- O tion non rémanente; - la figure 3 montre le schéma électrique équiva- lent de l'ensemble des éléments de circuit présents entre le générateur de signaux électriques d'excitation et le transduc- teur ultrasonore; - les figures 4 et 5 sont des diagrammes de temps montrant l'allure des principaux signaux observés au cours du fonctionnement de l'appareil conforme à l'invention; - la figure 6 montre un exemple particulier de réalisation du circuit de commande temporelle de l'appareil. Dans le mode de réalisation préférentiel proposé sur la figure 1, l'appareil selon l'invention comprend un transducteur ultrasonore 10 de type électrostrictif, un étage d'émission répétée de signaux ultrasonores du transducteur vers le milieu à explorer, et un étage 40 de réception et de traitement des échos renvoyés vers le transducteur et corres- pondant aux obstacles rencontrés dans leur direction de propa- gation par les signaux émis. L'étage 20 d'émission comprend un générateur 21 des signaux électriques d'excitation du transducteur, émis à une fréquence de travail fo avec une cadence de répétition correspondant à une fréquence f. Ce générateur 21, de résis- tance de sortie 22, est suivi d'une résistance 23, d'une in- ductance 24, et d'un transformateur d'impulsions 25 réalisé par exemple par enroulements sur un tore de ferrite. En sortie du transformateur d'impulsions 25 est prévu après un circuit d'aiguillage 50 un condensateur de séparation 30, puis le transducteur 10 et, en parallèle sur celui-ci, son étage de polarisation 60. Le circuit d'aiguillage 50 permet de relier au transducteur, par l'intermédiaire du condensateur 30, soit -4- PHF 85/587A31 l'étage d'émission 20, soit l'étage de réception et de traite- ment 40. L'étage 40 comprend une inductance 41, une résistance 42, des diodes de protection 43 et 44 pour l'absorption des transitoires de commutations, un préamplificateur 45, et des circuits, non représentés, de traitement et/ou de visualisa- tion tels que détecteur d'enveloppe (assurant un redressement et un filtrage basse fréquence), amplificateur avec compensa- tion de gain en profondeur, éventuellement circuit de com- pression logarithmique, etc... Ces circuits de type classique n'ont pas été représentés par souci de simplification de la figure. Le fonctionnement de l'appareil selon l'invention sera maintenant décrit, avec une étude théorique préalable qui permet de mieux comprendre ce fonctionnement. La couche excitable d'un transducteur ultrasonore comprend bien entendu deux faces, et toute excitation élec- trique de ce transducteur transmise par l'intermédiaire des électrodes recouvrant lesdites faces génère au total quatre ondes ultrasonores, à savoir une onde avant et une onde ar- rière pour chacune des deux faces. Les signaux ultrasonores ainsi engendrés et dont on sait qu'ils sont proportionnels au carré de la tension appliquée V(t) dans le cas d'un matériau électrostrictif, c'esthà-dire à polarisation non rémanente, vont être analysés dans deux situations distinctes: présence de la polarisation du matériau, absence de cette polarisation. Lorsque le matériau électrostrictif est polarisé, la tension V(t) appliquée au transducteur est la somme d'une tension continue Vo de valeur élevée et d'un signal alterna- tif E(t) d'amplitude faible. La figure 2 montre l'allure du signal ultrasonore engendré, proportionnel à V(t)2 selon un coefficient k, en fonction de la tension électrique globale V(t) appliquée. On peut linéariser l'expression de V(t)2: V(t)2 = V02 + 2 Vo. E(t) + E(t)2 (1) -5- PHF 85/587A31 Dans l'expression (1), le terme E(t)2 est négligeable, et les forces exercées sur le matériau électrostrictif peuvent alors être considérées comme la somme d'une force proportionnelle à Vo2 et constante dans le temps et d'une force modulante non constante, proportionnelle à 2Vo.E(t) c'est-à-dire à E(t). Une exploitation du transducteur en mode linéaire est donc obtenue si l'on travaille avec une plage d'excursion faible autour de la tension de polarisation Vo. Pour un signal E(t) de la forme: E(t) = K. sin wot. e- t2 (2) c'est-à-dire pour un signal gaussien ou pseudo-gaussien (le coefficient a étant lié à la caractéristique de dispersion de la gaussienne ou de la pseudo-gaussienne), cette expression contient donc un terme principal qui est centré sur une pulsation wo (c'est-à-dire une fréquence fo). Si au contraire le matériau électrostrictif n'est pas polarisé, l'expression (1) montre que V(t)2 est cette fois proportionnel à E(t)2 puisque la tension continue Vo est nulle. Pour un signal E(t) ayant la même forme que précédemment, V(t)2 est donc proportionnel à K2 sin2wot e2 at2 ou encore, en développant cette dernière expression, à une nouvelle expression de la forme K2 e-2 t2 _ K_2 e_2 at2.cos2wot dans laquelle le 2 2 premier terme ne joue que le rôle d'une pseudoconstante. Le terme principal est donc le second, qui représente la partie alternative et dynamique du signal ultrasonore engendré. On peut admettre que ce second terme est peu perturbé par le premier. En effet, en raison de l'étendue de la bande passante du transducteur qui, conformément à l'invention, doit inclure les fréquences fo et 2fo mais ne laisse pas passer les fré- quences contenues dans le spectre du signal basse fréquence constitué par la pseudoconstante 2 e2 at2 la fréquen- ce significative la plus élevée du spectre de ce signal -6- PHF 85/587A31 n'est généralement pas contenue dans la bande passante, par exemple à -20 dB, du transducteur. Des calculs menés ci-dessus il résulte qu'un transducteur électrostrictif fonctionnant successivement en mode émetteur polarisé et en mode émetteur non polarisé recevra en retour, lorsqu'il passe en mode récepteur, un champ ultrasonore à la fréquence fo = wo/2 T dans le premier cas (présence de la polarisation en mode émetteur) et à la fré- quence 2fo = O/ T dans le deuxième cas (absence de la pola- risation en mode émetteur). Il est bien entendu nécessaire, pour observer ces deux possibilités de réception, que le transducteur possède une bande passante d'au moins une octave, incluant les fré- quences fo et 2 fo, ou bien que le matériau choisi soit ca- ractérisé à ces deux fréquences par l'existence de deux états vibratoires résonnants. Un exemple de structure large bande est donné par exemple dans la demande de brevet français N 84 07 957 déposée par la demanderesse et qui décrit un dispositif de transduction ultrasonore à réseau d'éléments transducteurs piézoélectriques parallèles ou paralélépipé- diques, remarquable en ce que l'épaisseur desdits éléments transducteurs est égale à la moitié de la longueur d'onde cor- respondant à une fréquence égale à la moyenne d'au moins deux des fréquences de résonance piézoélectrique successives du ma- tériau piézoélectrique concerné, les produits de cette épais- seur par lesdites fréquences de résonance encadrant, sur le diagramme biou tridimensionnel des courbes de dispersion des fréquences de résonance relatif au matériau piézoélectrique concerné, des zones de couplage d'au moins deux modes vibra- toires successifs de ce matériau. Un exemple de structure à deux états vibratoires résonnants situés à une octave l'un de l'autre est donné dans une autre demande de brevet français N 85 15 849 également déposée par la demanderesse et qui décrit un appareil d'exploration de milieux par échographie ultrasonore comportant un réseau linéaire d'éléments -7,- PHF 85/587A31 transducteurs piézoélectriques associé à un étage d'émission répétée de signaux ultrasonores pour l'excitation des trans- ducteurs et à un étage de réception et de traitement des échos ultrasonores correspondant aux obstacles rencontrés dans leur direction de propagation par les signaux émis, ledit appareil étant remarquable en ce que l'épaisseur desdits éléments transducteurs est égale à la moitié de la longueur d'onde correspondant à une première fréquence pour laquelle il existe, sur le diagramme bidimensionnel des courbes de dis- persion des fréquences de résonance, un premier mode vi- bratoire à ladite fréquence et un deuxième mode vibratoire à une deuxième fréquence égale à ou voisine de la fréquence double de ladite fréquence, et en ce que l'étage d'émission comprend un générateur de signaux d'excitation à la première fréquence, le spectre de ces signaux d'excitation excluant au moins la fréquence égale à ou voisine de ladite deuxième fréquence. Ces deux possibilités de fonctionnement avec et sans polarisation du matériau électrostrictif du transducteur ultrasonore sont permises, dans le cas du mode de réalisation préférentiellement décrit sur la figure 1, grâce à la consti- tution particulière de l'étage de polarisation 60 du transduc- teur 10. L'étage 60 comprend en effet un commutateur 61 pou- vant être relié, sur commande, soit à une source de tension de polarisation 62 par l'intermédiaire d'une résistance 63, soit à la masse par l'intermédiaire d'une résistance 64. La résis- tance 63 est une résistance de protection qui, en limitant le courant que la source de tension de polarisation 62 peut débi- ter en mode d'émission polarisé, évite également le court-cir- cuit, par l'intermédiaire de cette source 62, des signaux d'excitation présentés aux bornes du transducteur 10. La ré- sistance 64 permet, en mode d'émission non polarisé, la dé- charge du condensateur de séparation 30 et du condensateur constitué par le transducteur 10. Le condensateur de sépara- tion 30 évite à la haute tension délivrée par l'étage de -8- PHF 85/587A31 polarisation 60 d'être atténuée par l'effet de court-circuit créé par la faible impédance au niveau du secondaire du trans- formateur d'impulsions. Les deux résistances 63 et 64 ont ici une même va- leur ohmique RG, qui doit être grande devant l'impédance 1/Co wo du transducteur 10, wo étant donc la pulsation du si- gnal d'excitation et Co la capacité du transducteur. On admet- tra par exemple que RG a une valeur voisine de 1OO/Co wo, tout en n'étant pas trop élevée pour ne pas gêner l'exploita- tion du transducteur. En effet, si CS est la capacité du condensateur de séparation 30 (valeur qui doit être élevée et par exemple égale à 100 Co pour ne pas perturber non plus le fonctionnement du transducteur), la constante de temps de charge du circuit RG, Co, CS est donnée par l'expression RG. CO. Cs/(Co + CS) sensiblement égale à RG. Co dans le cas o CS = 100 CO. D'o l'intérêt de limiter cette valeur de RG. Cette adaptation des éléments des circuits en vue d'un fonctionnement correct du transducteur 10 se retrouve également dans le choix de la résistance 23, de l'inductance 24 et du transformateur d'impuisions 25 de l'étage 20 d'émis- sion. Ces éléments permettent en effet une adaptation élec- trique et une mise en forme du spectre de l'excitation élec- trique par rapport au spectre de transfert intrinsèque du transducteur. Le composant vu par le secondaire du transforma- teur d'impulsions 25 est essentiellement le condensateur de capacité Co du transducteur 10. Cette capacité Co est ramenée au primaire dudit transformateur en étant divisée par le carré du rapport nl/n2 de transformation du transformateur. Si l'on note Cv = CO (n2/nl)2 cette capacité ramenée, la valeur LA de l'inductance 24 doit être choisie de façon à être accordée sur CV, ce qui implique: = (3) v A V -9- PHF 85/587A31 D'o la valeur souhaitable pour LA: L- 1 (4) A Cv 2 o Le réseau d'éléments constitué par la résistance de sortie 22 du générateur de signaux électriques 21'et par les éléments 23 à 25 sert aussi à ajuster le spectre de l'ex- citation électrique, centré sur wo, de façon à obtenir aux bornes du transducteur 10 un spectre qui s'inscrive bien à l'intérieur du spectre de transfert intrinsèque du transduc- teur, c'est-à-dire qui ne sorte des limites de celui-ci ni du côté inférieur des fréquences, ni du côté supérieur, à l'émis- sion comme à la réception. Cet ajustement de spectre, destiné à garantir que les spectres de V(t) et de V(t)2 centrés sur des fréquences, ou pulsations, doubles l'une de l'autre ne dé- bordent ni l'un ni l'autre du spectre de transfert intrinsâque du transducteur, est lié directement, LA étant fixée, à la valeur ohmique des éléments résistifs de l'étage 20 d'émis- sion. En effet, soit RT = R5 + RA o R5 et RA sont les valeurs ohmiques respectivement de la résistance de sortie 22 du générateur 21 et de la résistance 23. Comme le montre la figure 3, le réseau d'éléments 22 à 25 est équivalent à un ré- seau RLC série dont la tension de sortie est prélevée aux bornes de C, de capacité CV, et dont la fonction de transfert est donnée par: i US (Je) jCv us (5) UE (je) RT + j LW. +W J cvw Elevée au carré, le module de cette expression devient: US (j) 2 1 U 2 2 R + 1)2] (6) UE(W [R (J)LA w Cv -10- PHF 85/587A31 Si w = w0 + A w, Aw étant faible devant wo, on a l'égalité suivante: Cw (1 + Aw/o) o o Cw (1- __) (J On a par ailleurs: L w 1 A w- CW V L a) 1 A Cv w Pour w = wo, LA Wo = Il vient donc: LA CV1 LA w CVW = L (wo +A w)- ( A o Cw CV (o --L - -1 + Aw (LA LA o CV w - w o W + 1) VUW2 1/CV wo et LA = 1/CV wo2. = 2 LA. Aw D'o: Us(j w) 1 2 w2 (R2 + 42 Aw 2) UE(Jw) CV T LA. L'accroissement du terme R2 + 4L2. Aw2 relatif à une varia- T A tion de + 6dB de l'expression globale, ou bien entendu à une variation de +3 dB de IUs(j w)/ UE(j w)J, correspond à une valeur de Awtelle que l'on ait: R2 + 4 L2. Z 2 = 2 R2 T A T (R2 étant la valeur minimale pour Lw = O, le terme prend une valeur double aux limites 3 dB). valeur double aux limites è 3 dB). On a donc: (2 Aw)2 = R2/L2 et 2 Aw = RT/LA- T ' A e t 2 L. R / A C w (7) a -11- PHF 85/587A31 On sait par ailleurs que le coefficient de qualité Q du circuit est exprimé par la relation: w = o 2 Aw D'o l'égalité (en remplaçant 2 Aw par RT/LA): Q LA mo RT La largeur à -3dB du spectre de transfert du réseau d'éléments 22 à 25 (résistance RT RS + RA, inductance LA, capacité ramenée CV) est donc donnée en approximation par l'expression: 2 Am I RT : A = - T (8) w o Q LA o qui devient: 2 Aw = RT/LA- De même, la largeur à -6dB serait donnée par: R2 + 4 L2. Aw 2 = 4 R2 T A T (2Aw)2 = 3 R2/L2 T A 2 Aw =%/3/LA 2 AL T (3- -A T' (9) qui devient: 2 Aw= RT /T/LA. C'est en jouant sur la résistance d'accord RT = RS + RA que l'on obtient, ou non, que le spectre de V(t) ou de V(t)2 ne déborde pas du spectre de transfert intrinsèque du trans- ducteur. Si l'on considère par exemple fom, une fréquence de coupure basse du spectre du transducteur, l'expression ( A f)-3dB du spectre de V(t) doit être inférieure ou égale à: (fom)-6dB - (fom)-9dB du spectre du transducteur. -12- PlIF 85/587A31 La 1limite est donc Af(-3dB) = (fom)-6dB - (fom)-9dB = A f(lim)- On a d'autre part: 2 Ai = RT/LA d'o RT = LA 2 M = 4. LA. Af(lim) Si l'on considère maintenant fOM, une fréquence de coupure haute du spectre du transducteur, c'est l'expres- sion (Af)_3dB du spectre de V(t)2 qui doit être inférieure ou égale à: (fOM)-6dB - (fOM)-9dB du spectre du transducteur. La limite est donc: Af(-3dB) = (fOM)-6dB - (fOM)-9dB Au niveau de V(t), on a: Af(_3dB) /-* Af(lim) d'o RT = 4 * LA. /. Af(lim) On peut, aussi, être moins exigeant en ce qui con- cerne ces fréquences de coupure basse et haute du spectre du transducteur, et admettre alors des valeurs de Af(lim) plus importantes, ce qui revient à considérer des valeurs de RT plus élevées, donnant au transducteur des réponses plus brè- ves. Par ailleurs, l'ajustement de cette valeur de RT peut de toute façon être rendu moins rigoureux si l'on modifie la largeur du spectre du signal d'entrée du réseau d'éléments 22 à 25 par modification du nombre d'impulsions du signal d'exci- tation (qui comprend par exemple de 1 à 5 impulsions bipo- laires de pseudo-fréquence fo0). -13- PHF 85/587A31 De la partie de description qui précède, il ré- suite donc clairement que l'appareil proposé permet de fonc- tionner selon deux modes qu'on nommera par simplification: - mode fo: il y a polarisation en mode émetteur et en mode récepteur; - mode 2fo: il y a toujours polarisation en mode récepteur, mais absence de polarisation en mode émetteur, après la fin duquel il va donc falloir appliquer la polarisation nécessaire pour le passage en mode récepteur. La succession de ces différents modes, à savoir mode émetteur, mode récepteur, mode fo et mode 2fo, est main- tenant décrite ci-dessous en référence aux diagrammes de temps de la figure 4 pour le mode fo et aux diagrammes de temps de la figure 5 pour le mode 2fo. Cette succession est organisée sous le contrôle général d'un circuit de commande temporelle dont les éléments constitutifs sont précisés plus loin, en référence à la figure 6. La figure 4a montre les signaux d'horloge défi- nissant la cadence des cycles d'émission-réception, c'est-à- dire la fréquence de récurrence des trains d'impulsions déli- vrés par le générateur 21 des signaux électriques d'excitation et dont l'allure est représentée sur la figure 4b. Soit fH cette fréquence, et donc TH la période de récurrence de ces signaux d'horloge. Cette période TH se retrouve également sur la figure 4c qui montre l'allure des signaux électriques réellement disponibles aux bornes du transducteur pour des si- gnaux d'excitation impulsionnels tels que ceux de la figure 4b. Ces signaux aux bornes du transducteur sont composés d'une composante continue correspondant à la polarisation et de si- gnaux alternatifs d'excitation superposés à cette composante continue. En mode émission, le circuit d'aiguillage 50 est en position appelée basse sur la figure 1, pendant une durée TE suffisamment longue pour encadrer le signal d'horloge (figure 4a), le signal d'excitation (figure 4b) et le signal aux bornes du transducteur (figure 4c). Le mode fo correspondant, -14- PHF 85/587A31 on l'a vu, à un mode émetteur avec polarisation, le commuta- * teur 61 est alors en position appelée haute sur la figure 1, c'est-à-dire assure la liaison de la source de tension de po- larisation 62 avec le transducteur. Des signaux logiques de commande de ces positions du circuit d'aiguillage 50 et du commutateur 61 sont représentés respectivement sur la figure 4d, o TR = TH - TE désigne la durée du mode récepteur complémentaire de celle du mode émetteur par rapport à la durée globale TH, et sur la figure 4e, o il apparaît clai- rement qu'en mode fo la polarisation est maintenue en perma- nence, aussi bien en mode émetteur qu'en mode récepteur. La figure 5a montre, comme la figure 4a, les si- gnaux d'horloge de fréquence fH. De même, la figure 5b montre l'allure des trains d'impulsions de pseudo-fréquence fo émis à la fréquence de récurrence fH par le générateur 21 des signaux électriques d'excitation. Mais, en mode 2fo, on a vu que la polarisation était supprimée à l'émission. Cette suppression est opérée par basculement du commutateur 61 qui vient en position basse et supprime ainsi la liaison de la source 62 avec le transducteur. La figure 5c montre un signal logique de commande de la position du commutateur 61, signal qui est au niveau zéro pendant la durée TS de fonctionnement en mode 2fo et au niveau 1 le reste du temps. La figure 5d montre en conséquence l'allure des signaux électriques dispo- nibles aux bornes du transducteur, allure tout à fait compa- rable à celle observée sur la figure 4c à cette exception près que la haute tension de polarisation est absente pendant la durée Ts des trains d'impulsions émis. La figure 5e, iden- tique à la figure 4d, fait apparaître les durées TE et TR des modes émetteur et récepteur pendant les cycles complets d'émission-réception de durées globales TH. Bien entendu, la position temporelle relative des signaux des figures 5c à 5d est telle que la durée TS (figures 5c et 5d) est entièrement comprise dans la durée TE (figure 5e): on ne supprime la polarisation, en mode 2fo, qu'à l'intérieur des périodes -15- PHF 85/587A31 correspondant à un fonctionnement en mode émetteur. Le circuit de commande temporelle 100 est de type classique pour la commande de déclenchement du générateur 21 des signaux électriques d'excitation. Il comprend notamment, à cet effet, un circuit d'horloge 101, qui délivre les signaux d'horloge de fréquence fH représentés sur les figures 4a et a, et un circuit de basculement. Les signaux d'horloge, dé- livrés par le circuit 101, d'une part commandent périodique- ment le déclenchement du générateur 21 des signaux électriques d'excitation et d'autre part sont envoyés vers le circuit de basculement. Ce circuit de basculement comprend des bascules monostables 102 et 103 commandées par lesdits signaux d'hor- loge et dont les sorties, directe pour la bascule 103 et in- versée pour la bascule 102, sont reliées aux entrées d'une porte ET 104. Lorsque la sortie de cette porte ET 104 est 0, le circuit d'aiguillage 50 est en position basse et l'appareil fonctionne en mode émetteur, et réciproquement, lorsque cette sortie est 1, le circuit 50 est en position haute et l'appa- reil fonctionne en mode récepteur. La bascule 102 a donc défi- ni une durée T1 après laquelle l'appareil passe en mode récep- teur, et la bascule 103 une durée T2 après laquelle il repasse en mode émetteur, et ainsi de suite au rythme des signaux d'horloge se succédant à la fréquence de récurrence fH. Le circuit de basculement comprend également des moyens de commande des changements de position du commutateur 61, composés par exemple de bascules monostables 112 et 113, d'une porte ET 114, d'une porte OU 115 et d'un sélecteur de mode 116. Les bascules monostables 112 et 113 sont commandées par les signaux d'horloge délivrés par le circuit 101 et leurs sorties, directe pour la bascule 113 et inversée pour la bas- cule 112, sont reliées aux entrées de la porte ET 114. La porte OU 115 reçoit d'une part la sortie de la porte ET 114, qui est à tout instant identique à celle de la porte ET 104, et d'autre part la sortie du sélecteur de mode qui, dans le cas présent, commande automatiquement la succession des -16- PIAF 85/587A31 examens aux fréquences respectives fo et 2fo. Lorsqu'on est en mode récepteur, la sortie des portes ET 104 et 114 est 1, et celle de la porte OU 115 également, la polarisation du trans- ducteur 10 étant alors présente. Lorsqu'on est en mode émet- teur, la sortie des portes ET 104 et 114 est O, et celle de la porte OU 115 est 0 ou 1 selon le niveau 0 ou 1 présent sur l'entrée de cette porte 115 qui est reliée au sélecteur de mode, c'est-a-dire selon qu'on est en mode fo (transducteur polarisé) ou en mode 2 fo (transducteur non polarisé). La bas- cule 112 a donc défini une durée T3 à la fin de laquelle, si l'on se trouve en mode 2 fo, l'appareil passe en mode "trans- ducteur polarisé", et la bascule 113 a défini une durée T4 à la fin de laquelle, si l'on se trouve en mode 2 fo, l'appareil repasse en mode "transducteur non polarisé". -17- PHF 85/587A31 REVENDICATIONS: 1. Appareil d'exploration de milieux par échographie ultrasonore comprenant au moins un transducteur ultrasonore (10) de type électrostrictif associé à un étage de polarisa- tion (60) dudit transducteur, ainsi qu'à un étage (20) d'émis- sion répétée de signaux ultrasonores vers le milieu à explo- rer, à un étage (40) de réception et de traitement des échos renvoyés vers le transducteur par les obstacles rencontrés dans le milieu exploré, et à un circuit d'aiguillage (50) des- tiné à relier au transducteur, au rythme des durées d'émission et de réception des cycles d'émission-réception imposé par un circuit de commande temporelle (100), soit l'étage d'émission (20) soit l'étage de réception et de traitement (40), carac- térisé en ce que l'étage de polarisation (60) comprend un com- mutateur commandable (61), destiné à relier au transducteur soit une source de tension de polarisation (62) soit la masse selon qu'on veut polariser ou non le transducteur pendant les périodes d'émission, pour recueillir pendant les périodes de réception des signaux échographiques respectivement à la fré- quence d'émission ou à une fréquence double de celle-ci, et en ce que l'étage d'émission (20) comprend un réseau d'éléments R, L pour l'adaptation des signaux d'excitation à ces diffé- rentes conditions de polarisation du transducteur. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de commande du commutateur commandable (61) comprennent des bascules monostables (112) et (113) définis- sant les instants de suppression et d'établissement de la po- larisation à l'aide d'une porte ET (114) recevant la sortie directe de l'une des bascules et la sortie inversée de l'au- tre, ainsi qu'une porte OU (115) de déclenchement effectif de la suppression ou de l'établissement de la polarisation selon le niveau de sortie de la porte ET (114) et l'état d'un sélec- teur (116) de mode de fonctionnement à la fréquence d'émission ou à la fréquence double de celle-ci. 3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de commande du commutateur commandable sont incorporés au circuit de commande temporelle.