做超声探头的时候，选什么材料、怎么弄，就好像给它配个“心脏”。最早大家都去厨房里翻冰箱找单晶冰糖或者石英块，这些天然材料虽然好用，但因为产量有限、性能也不稳定，现在已经被人工合成的材料给取代了。现在市面上90%的探头都用了锆钛酸铅（PZT）这种压电陶瓷来做，这种材料是高温烧结出来再极化的。大家觉得方便就直接买现成的，不过还有一部分会用聚偏氟乙烯（PVDF）这种高分子薄膜，它做出来的探头既柔韧又适合穿在身上。 把这些材料变成立体的探头阵列也不容易。得先把烧好的坯体磨平、镀上电极，让它像镜子一样光滑。切割的时候也很讲究，高频探头的阵元间距已经小到0.31毫米了，超薄的晶片只能靠激光“丝”来切。切完还要用水冲、用机器抛光检查，最后光刻划分独立电极，保证每片晶片的阻抗都一样。一般来说高频探头用小而薄的晶片，低频探头用大而厚的晶片，厚度从0.2毫米到10毫米不等，这其实是在分辨率和穿透力之间找平衡点。 关于压电晶体的发现过程也挺有意思。法国人居里兄弟当年就做过一个实验：把蔗糖（或者冰糖）结晶出来静置一段时间，在黑暗中轻轻敲打它，你会看到蓝光闪烁。这就是所谓的压电发光效应。把单晶冰糖的两头连上导线通上电靠近耳朵听一听，就能感觉到震动。你要是把几块这样的晶体排起来摸一摸，大概就能模拟出B超探头工作时的那种感觉了。 天然矿物石英（SiO）就是最经典的例子，它稳定性高，以前的黑白超声机主要靠它来当主力。虽然单晶冰糖也能发光但效果微弱得很。除了石英外还有铌酸锂、钽酸锂这些人工合成的单晶可以按需定制压电常数，用来做高频相控阵挺合适。 PZT这种压电陶瓷有个好处就是声束指向性好、成本也不高。至于PVDF这种高分子薄膜则因为声阻抗接近人体软组织而正在柔性穿戴设备和介入超声里慢慢冒头。 搞定了材料和加工流程后我们就能深入研究超声参数了——阵列结构、工作频率还有部分容积效应这些才是决定图像质量的关键所在。