随着物质文化生活水平的不断提高，人们对健康越来越重视，以医疗器械等为代表的现代机械产业也随之快速发展，医疗器械产业在经济发展中的地位也越来越重要，属于国家大力扶持的新兴战略产业，显示了医疗器械产业有着非常好广阔应用前景。在目前使用的医疗器械行中，上世纪70年代左右生产的产品约占总量的15%，80年代中期之前生产的产品约占总量的60%，因此对它们进行更新换代显得尤为重要、迫切。超声探头作为医疗器械的一个重要组成部分，探头结构性能的优劣直接影响超声检查结果的质量。当探头结构合理时，则成像效果良好；反之，则成像效果较差，很难判断病因，甚至误诊病情。与此同时，传统的探头基本上只有探测功能，结构和用途都比较单一，不具备治疗功能，在药物运输过程中没有特定目的的情况下，极大地降低了药物的疗效。论文针对目前的超声探头结构功能比较单一问题，根据超声声场特征和声场粒子操控理论，开发了具有三排结构的双频多功能新型超声探头，该新型探头将两排低频聚焦阵列和中间高频成像阵列创新性地集成于一体，从而实现“成像超声”和“辐射力超声”的并行运行，可同时实现超声成像与超声辐射力的三维空间操控功能，从而达到超声实时图像引导下的超声辐射力空间操控定点给药的新型应用。三排双频探头的成功研发将真正发挥超声作为药物定点输运工具的潜能，从传统成像功能拓展到给药和治疗领域，实现超声“成像-给药-治疗一体化”多功能医学超声技术。论文主要是基于复合压电材料三排多功能超声探头的设计，将为高端探头的研发提供新的思路，并为其产业化奠定基础。论文取得了以下主要认识和成果：（1）分析了探头功能部件-超声换能器的声场情况，通过波动方程等一系列公式推导平面圆形活塞换能器、平面矩形换能器和凹球形聚焦换能器的声场特征，以及它们各自的声压分布图；同时，进行了环换能器声场仿真，并确定它们的声场特征和相关参数，例证了超声换能器的声场性质。（2）从驻波和行波两种不同的波形中探讨微粒的运动过程，通过力学方程分析微粒在驻波和行波各自声场中的运动方式，以及驻波和行波对微粒不同的影响所产生的不同应用和微粒相应的运动轨迹。同时分析了超声换能器所产生超声声场的能量分布及其对微粒实行操控情况，探讨了通过不同类型的换能器来实现对微粒不同形式操控，和对多个换能器同时应用来实现超声声场的叠加，进而实现对微粒或气泡进行三维空间上的操控。（3）根据“成像-给药-治疗”一体化多功能医学超声技术要求和声场粒子操控理论设计了三排探头结构，即设计了三排换能器结构、形状、尺寸大小、连接方式以及它们在探头中的空间位置分布，制作了精密的夹具实现对三排换能器的制作及精确定位。三排探头设计的具体参数为：左右排探头-1.5D阵、有效高度-6mm、中心频率-1.5MHz、阵元数-64、阵元中心间距-0.6mm、脉冲回波--6dB百分比带宽-50%；中间排探头-1D线阵、有效高度-4mm、中心频率为-5.3MHz、阵元数-128、中心间距-0.30mm-脉冲回波--6dB、百分比带宽-75%；轴向聚焦深度-35mm；空间位置：中间排的换能器进行平放，左右两边的换能器分别以与中间换能器平面成8.75度的角安放在中间换能器的左右两侧，使它们的焦距在35mm。（4）根据三排探头的设计要求确定了三排探头的制作工艺，即压电陶瓷片磨削—陶瓷片切槽—陶瓷片注塑—陶瓷片打磨—陶瓷片切割阵元—喷射水银—焊接柔性电路板—制备背衬、声透镜、匹配层—粘接部件—焊接电缆。（5）探讨了制作工艺种可能存在的问题，主要体现在粘结工艺、焊接工艺、切割工艺和切割工艺，并提出了解决这些问题的方法和措施。