بررسی تاثیر ضخامت و فشار در دیافراگم های میکرو الکترو مکانیکی در میزان جابجائی در کاربردهای پزشکی

در این مقاله، تاثیر پارامترهای طراحی در دیافراگم بر روی حساسیت میکروفن به منظور استفاده در کاربردهای پزشکی قابل کاشت ارائه گردیده است. پارامترهای متفاوتی از دیافراگم همچون شکل، ابعاد، ضخامت و فشارهای اعمالی مختلف بر روی دیافراگم در نظر گرفته شده است. تاثیر تغییرات در این پارامترها بر روی میزان جابجائی و استرس در انواع شکل دیافراگم ها مورد بحث و بررسی واقع شده است. به منظور طراحی بهینه، انواع شکل دیافراگم های پیشنهادی، از جهت پارامترهای در نظر گرفته شده در نرم افزار COMSOL شبیه سازی و آنالیز شده اند. با توجه به پارامترهای مورد بررسی، انواع اشکال دیافراگم مربعی، مستطیلی و بیضوی شکل با توجه به شرایط در نظر گرفته شده، دارای میانگین جابجائی مرکزی در محدوده فرکانس شنوائی انسان 20Hz-20KHz به ترتیب nm2. 6 ، nm 5. 5 و nm 130می باشد. نتایج حاصل از شبیه سازی ها بدین صورت می باشد که دیافراگم بیضوی شکل نسبت به اشکال دیگر مورد بررسی در این مقاله، برای کاربردهای پزشکی و امکان کاشته شدن، دارای کارائی بهینه و مطلوبی می باشد. به علاوه، ماده ی پیزوالکتریک مورد استفاده در طراحی دیافراگم PZT است.