YY/T 1088-2007/IEC 61220: 1993 , 在0.5MHz至15MHz頻率范圍內(nèi)采用水聽(tīng)器測(cè)量與表征醫(yī)用超聲設(shè)備聲場(chǎng)特性的導(dǎo)則(完整版)
YY/T 1088-2007/IEC 61220: 1993.Guidance for the measurement and characterization of ultrasonic fields generated by medical ultrasonic equipment using hydrophones in the frequency range 0.5 MHz to 15 MHz.
選擇放大器的另一個(gè)重要宗旨是讓它的頻率響應(yīng)與水聽(tīng)器的頻率響應(yīng)相匹配。特別是,為避免發(fā)生諧振,放大器的-3dB帶寬不應(yīng)超過(guò)水聽(tīng)器厚度振動(dòng)模式對(duì)應(yīng)的頻率。而在超過(guò)水聽(tīng)器厚度振動(dòng)模式對(duì)應(yīng)的頻率時(shí),重要的是確保放大器的頻率響應(yīng)以每倍頻程-6dB的速率降低。測(cè)量因非線性傳播而引起失真的波形時(shí),需采用附錄A中所述的方法對(duì)水聽(tīng)器/放大器有限帶寬的影響進(jìn)行修正。
5.3水聽(tīng)器的旋轉(zhuǎn)
GB/T 16540- -1996 中的5. 2.1是指水聽(tīng)器的坐標(biāo)定位系統(tǒng)需要具備旋轉(zhuǎn)自由度。而要顧及這一要求,有兩個(gè)因素必須考慮。第一個(gè)因素是超聲波人射方向與水聽(tīng)器最大靈敏度方向(與其指向性響應(yīng)有關(guān))之間角度差的顯著程度。對(duì)此最好通過(guò)旋轉(zhuǎn)水聽(tīng)器予以確定,但-般說(shuō)來(lái),若不是水聽(tīng)器敏感元件至聲束準(zhǔn)直軸的距離大于換能器敏感元件的幾何半徑,這一點(diǎn)并不重要。 第二個(gè)因素是水聽(tīng)器最大響應(yīng)方向與水聽(tīng)器幾何基準(zhǔn)軸之間的角度差。得知水聽(tīng)器的指向性響應(yīng)即可確定這兩種角度對(duì)測(cè)量的影響(見(jiàn)GB/T16540-1996中5.1.3),而是否需要提供旋轉(zhuǎn)自由度,則取決于當(dāng)將這些影響與所要求的測(cè):量準(zhǔn)確度相聯(lián)系時(shí)的重要程度。- 般情況下,對(duì)于敏感元件半徑為0. 25 mm的水聽(tīng)器,就其具有的指向性響應(yīng),當(dāng)頻率在5MHz以下時(shí)不一定需要旋轉(zhuǎn)。但對(duì)于產(chǎn)生高聲壓從而在聲信號(hào)中包含有高頻諧波的診斷設(shè)備或脈沖多普勒系統(tǒng),未必就真的如此;在這類情況下,由于指向性響應(yīng)函數(shù)的寬度與頻率成近似反比關(guān)系,必須將角度予以優(yōu)化。
5.4 水聽(tīng)器的定位
GB/T16540-1996中的定位復(fù)現(xiàn)性達(dá)士0.01mm,是針對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)的特定要求。在許多測(cè)量中,這一要求是可以放寬的,而取值的合理依據(jù)是將定位系統(tǒng)的精度與水聽(tīng)器敏感元件的直徑聯(lián)系起來(lái)。在與超聲波傳播方向垂直的方向上,將精度取為與水聽(tīng)器敏感元件直徑的10%相當(dāng)--般是適宜的;而在與超聲波傳播方向平行的方向上,則將精度取為與水聽(tīng)器敏感元件直徑相當(dāng)一般是合適的。
5.5避免采用薄膜水聽(tīng)器時(shí)的反射作用
為了避免從薄膜水聽(tīng)器表面反射的超聲波對(duì)測(cè)量連續(xù)波聲場(chǎng)的影響,可將水聽(tīng)器作適當(dāng)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)的作用一個(gè)是保證反射波不會(huì)明顯干擾換能器的工作,另一個(gè)是不讓它再?gòu)膿Q能器表面反射回來(lái)產(chǎn)生干擾作用。有兩種方法可用以確定所需要的旋轉(zhuǎn)量,以及因水聽(tīng)器指向性響應(yīng)導(dǎo)致信號(hào)降低而對(duì)測(cè)量結(jié)果的修正量。
第一種方法是邊旋轉(zhuǎn)水聽(tīng)器時(shí),邊觀察來(lái)自水聽(tīng)器的信號(hào),從而確定干擾響應(yīng)何時(shí)降低到可以忽略的程度。為觀察干擾作用,可將水聽(tīng)器-換能器間距改變約士0.5mm,如果存在干擾作用,則會(huì)引起測(cè)量信號(hào)的振蕩。振蕩幅度將隨水聽(tīng)器旋轉(zhuǎn)角度的增大而減小。通常,用這種方法求得的角度將比用第二種方法確定的小。
第二種方法是確定一-個(gè)角度 ,在這一角度時(shí),來(lái)自薄膜的大部分反射波將避開(kāi)換能器。該角度可由

