超声成像技术和X射线成像技术、磁共振成像技术、核医学成像技术被公认为现代医学四大成像技术。声场调控是获得聚焦超声,实现超声成像的重要途径。常用的聚焦方式有球压聚焦、固相声学透镜聚焦和阵列超声换能器。然而,球压聚焦易损坏压电阵元,固相声透镜声传输效率低,并且这两种方式一旦制成便不能调节。阵列超声换能器虽可实现动态聚焦和调焦,但工艺复杂,价格昂贵。因而,本文提出了一种基于声学液体透镜的可调声场超声换能器,可以动态调控声场、提高超声成像质量。论文将从设计结构、建立理论模型、多物理场仿真、制备与表征和实验测试五个方面展开,验证该方法对于动态调控声场的有效性。主要的研究内容与成果如下:（1）设计可调声场超声换能器结构。可调声场超声换能器由单阵元平面超声换能器和声学液体透镜构成。声学液体透镜形状与平凸透镜类似,建立其几何模型,分析可得:随着液体注入量的增加,曲率半径在减小。使用Piezo CAD仿真软件设计一个工作频率为6 MHz、带宽为65%的平面超声换能器,仿真结果得知:压电振元为直径5 mm,厚度300μm的PIC 255,匹配层为厚度100μm的Parylene C。（2）建立理论模型分析可调声场超声换能器调焦效果。根据光学组合凸透镜的焦距计算方法,推导出可调声场超声换能器的焦距公式,分析可知影响焦距的因素为液体注入量和折射率。并且,焦距随着液体注入量或折射率的增加而减小。（3）基于COMSOL Multiphysics仿真分析可调声场超声换能器的性能。建立可调声场超声换能器和普通平面换能器的几何模型,仿真其在不同液体和不同液体注入量下的声压分布情况。仿真结果表明:当填充的液体一定时,焦距随着液体注入量的增加而减小;当液体注入量一定时,焦距随着折射率增大在减小。（4）可调声场超声换能器的制备与表征。按照设计结果,通过压电片机械减薄、镀Au电极、添加背衬、连接导线、封装并沉积匹配层和装配液体透镜六大步骤制备可调声场超声换能器。使用脉冲回波测试和阻抗相位测试表征其性能,中心频率为6.8MHz,带宽为62.38%。（5）可调声场超声换能器的超声成像应用研究。针对不同硅油注入量进行声场测试,结果表明:随着液体注入量逐渐增加,焦距从24 mm减小到13 mm,横向分辨率从3 mm减小到1.4 mm,纵向分辨率从42 mm减小到20 mm。另外,对比平面超声换能器和可调声场超声换能器的超声3D成像结果:可调声场超声换能器可以实现在平面超声换能器达不到的深度范围内成像,并且成像质量更优。