一种超声肿瘤治疗系统双重聚焦装置，包括球冠体、超声功率源和超声压电换能器，超声功率源与超声压电换能器连接，超声压电换能器包括一具有凹形端面的压电晶片，其特征在于：在球冠体上设置至少一个安装孔，所述超声压电换能器的一部分置于所述安装孔内，而其压电晶片的凹形端面置于所述安装孔的外部。由于本实用新型将压电晶片的凹形端面置于球冠体安装孔的外部，且限定压电晶片的凹形端面的曲率半径大于球冠体的曲率半径，使得压电换能器发射的超声波可以真正聚焦于一点，克服了现有技术双重聚焦装置超声波聚焦形成的焦斑较大的缺陷。