【手続補正書】
【提出日】平成28年8月18日(2016.8.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試験媒体の特性を音響的に測定する装置であって、その装置は、
試験媒体を格納するチャンバであって、少なくとも第１の面および前記試験媒体の入口を有するチャンバと、
前記チャンバの前記第１の面に動作可能に結合されて、かつ、前記試験媒体との間で音響エネルギーのパルスの送信および受信のうちの少なくとも一方を行うように構成された第１の音響変換器と、
前記第１の音響変換器に動作可能に結合された音響素子と
を備え、前記第１の音響変換器は、基本整合部と最終整合部とを備え、
前記基本整合部の第１の表面は前記音響素子に接触しており、
前記最終整合部は前記基本整合部に動作可能に結合されており、前記最終整合部は、前記試験媒体に接触するように構成された露出面を有し、前記最終整合部は、低インピーダンス層の上に設けられて前記露出面の少なくとも一部を構成する保護障壁を備え、前記保護障壁は第１の所定厚さを有し、前記低インピーダンス層は第２の所定厚さを有し、ｆＣを中心動作周波数としたときに最も高い共振周波数が１．２ｆＣ以下で最も低い共振周波数が０．８ｆＣ以上となるように前記最終整合部の共振周波数を調整することで、前記第１の所定厚さおよび前記第２の所定厚さの両方によって、前記音響エネルギーのパルスの送信および受信のうちの少なくとも一方の歪みが低減される、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記第１の音響変換器の前記低インピーダンス層は、前記基本整合部の第２の表面に接触しており、前記基本整合部の前記第２の表面は、前記基本整合部の前記第１の表面に向かい合っている、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記音響素子は音響送信機であり、前記第１の音響変換器は、前記音響エネルギーのパルスを前記試験媒体中に送信するように構成されている、装置。
【請求項４】
請求項３に記載の装置は、
前記チャンバの第２の面に動作可能に結合されて、かつ、前記試験媒体を透過した音響エネルギーのパルスを受信するように構成された第２の音響変換器と、
前記第２の音響変換器に動作可能に結合された音響センサーと
をさらに備え、前記第２の音響変換器は、
前記音響センサーに接触した第１の表面を有する基本整合部と、
前記第２の音響変換器の前記基本整合部に動作可能に結合されており、さらに、前記試験媒体に接触するように構成された露出面を有する最終整合部であって、低インピーダンス層の上に設けられて前記露出面の少なくとも一部を構成する保護障壁を備える最終整合部とを備える、装置。
【請求項５】
請求項４に記載の装置において、前記第２の音響変換器の前記低インピーダンス層は、前記第２の音響変換器の前記基本整合部の第２の表面の上に設けられており、前記第２の音響変換器の前記基本整合部の前記第２の表面は、前記第２の音響変換器の前記基本整合部の前記第１の表面に向かい合っている、装置。
【請求項６】
請求項５に記載の装置において、前記第２の音響変換器は、前記チャンバの前記第２の面の上に設けられており、前記チャンバの前記第２の面は、前記チャンバの前記第１の面に平行である、装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、前記保護障壁は、複数の連続する金属層からなる複合材である、装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、前記低インピーダンス層はポリイミドを含む、装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置において、前記音響素子は双方向性であり、音響エネルギーを送信および受信するように構成されている、装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置において、前記試験媒体は気体である、装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置において、前記保護障壁は、２５μｍの仮想の厚さで７００ｍＬ／ｍ２・２４ｈ・ＭＰａ未満の二酸化炭素透過率を有する材料を含む、装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の装置において、前記低インピーダンス層はポリイミドであり、前記保護障壁はフッ素重合体を含む、装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置において、前記低インピーダンス層は、０℃〜４００℃の範囲において５０％未満の変化をする弾性率を有する、装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置において、前記音響素子は圧電セラミック材料で構成されている、装置。
【請求項１５】
請求項１に記載の装置において、前記保護障壁は金属を含む、装置。
【請求項１６】
音響変換器の最終整合部を保護する方法であって、その方法は、
音響変換器の最終整合部の保護障壁の所定厚さを確定するステップであって、前記保護障壁は、試験媒体に曝露される低透過率材料で構成されていることと、
前記音響変換器の前記最終整合部に動作可能に結合される前記音響変換器の基本整合部の厚さを決定するステップと、
前記保護障壁に接触する前記音響変換器の前記最終整合部の低インピーダンス層の厚さを決定するステップであって、ｆＣを中心動作周波数としたときに最も高い共振周波数が１．２ｆＣ以下で最も低い共振周波数が０．８ｆＣ以上となるように前記最終整合部の共振周波数を調整することで、前記低インピーダンス層の前記厚さおよび前記保護障壁の前記厚さの両方によって、音響エネルギーのパルスの送信および受信のうちの少なくとも一方の歪みが低減されることと、
前記基本整合部および前記最終整合部を有する前記音響変換器を構成するステップであって、前記保護障壁は前記所定厚さを有し、前記低インピーダンス層は前記低インピーダンス層の前記厚さを有し、前記基本整合部は前記基本整合部の前記厚さを有することと
を含む、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、前記保護障壁の前記所定厚さを確定するステップにおける前記保護障壁は金属製である、方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法において、前記保護障壁の前記所定厚さを確定するステップにおける前記所定厚さは０．０５λ以下であり、λ＝Ｃ／ｆＣであり、Ｃは前記保護障壁の材料中での音速である、方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法において、前記保護障壁の前記所定厚さは０．０１λ以下である、方法。
【請求項２０】
請求項１６に記載の方法において、前記低インピーダンス層の前記厚さを決定するステップにおける前記所定の周波数範囲は０．７５・ｆＣ〜１．２５・ｆＣであり、ｆＣは所望の中心動作周波数である、方法。
【請求項２１】
請求項１６に記載の方法において、前記低インピーダンス層の前記厚さを決定するステップにおける前記低インピーダンス層はポリイミドである、方法。
【請求項２２】
請求項１６に記載の方法において、前記保護障壁の前記所定厚さを確定するステップにおける前記試験媒体は気体である、方法。
【請求項２３】
請求項１６に記載の方法において、前記基本整合部の前記厚さを決定するステップにおける前記基本整合部は、前記音響変換器の前記最終整合部に物理的に接触している、方法。
【請求項２４】
請求項１６に記載の方法において、前記音響変換器は送信用音響変換器である、方法。
【請求項２５】
請求項２４に記載の方法は、
受信用音響変換器の最終整合部の保護障壁の所定厚さを確定するステップであって、前記受信用音響変換器の前記保護障壁は、前記試験媒体に曝露される低透過率材料で構成されていることと、
前記音響変換器の前記最終整合部に動作可能に結合される前記受信用音響変換器の基本整合部の厚さを決定するステップと、
前記受信用音響変換器の前記保護障壁に接触する前記受信用音響変換器の前記最終整合部の低インピーダンス層の厚さを決定するステップと
をさらに含み、前記送信用音響変換器の前記低インピーダンス層および前記受信用音響変換器の前記低インピーダンス層の前記厚さは、所定の周波数範囲内に含まれる共振周波数を前記送信用音響変換器および前記受信用音響変換器に理論的に与えることにより、ｆＣを中心動作周波数としたときに最も高い共振周波数が１．２ｆＣ以下で最も低い共振周波数が０．８ｆＣ以上となるように選択される、方法。
【請求項２６】
低インピーダンス層と保護障壁とを含む最終整合部を備えた音響変換器を有する音響測定装置であって、前記保護障壁は試験媒体に接触するように構成されており、前記音響変換器は、
所定の厚さだけ離れた第１の表面および第２の表面を有する低インピーダンス層を用意するステップと、
前記低インピーダンス層の前記第２の表面の上に保護障壁を設けるステップであって、前記保護障壁は所定の厚さを有し、ｆＣを中心動作周波数としたときに最も高い共振周波数が１．２ｆＣ以下で最も低い共振周波数が０．８ｆＣ以上となるように前記最終整合部の共振周波数を調整することで、前記保護障壁の前記所定の厚さおよび前記低インピーダンス層の前記所定の厚さの両方によって、音響エネルギーのパルスの送信および受信のうちの少なくとも一方の歪みが低減されることと、
所定の厚さだけ離れた第１の表面および第２の表面を有する基本整合部を用意するステップと、
前記低インピーダンス層の前記第１の表面を前記基本整合部の前記第２の表面に動作可能に結合するステップと、
音響センサーおよび音響ドライバのうちの一方を前記基本整合部の前記第１の表面に取り付けるステップと
を含むプロセスにより作成されている、音響測定装置。