ГОСТ Р МЭК 61689— 2013
Приложение Н
(справочное)
Влияние эф ф ективного диаметра гидроф она
Большинство выпускаемых гидрофонов имеют активные элементы диаметром от 0,2 до 1.0 мм. В мега
герцевом диапазоне частот точность измерений ультразвукового поля зависит от пространственного усреднения
акустического давления на активном элементе гидрофона. МЭК 62127-1 предлагает следующий критерий для
максимально допустимого радиуса гидрофона afnax. используемого для измерений в некоторых ситуациях
атл.
(Н.1)
где
/.
— длина акустической волны:
z
— расстояние от лечебной головки до плоскости измерений;
а, — эффективный радиус активного элемента лечебной головки.
Оговариваемые настоящим стандартом процедуры точного определения эффективной площади излуче
ния лечебной головки требуют измерений непосредственно у ее поверхности и ведут поэтому к частому нару
шению этого критерия. Строго говоря, выражение (Н.1) относится к измерениям пиковых давлений и уместно для
достоверного определения коэффициента неоднородности пучка (Я?вм). Для измерения эффективной
площа ди излучения необходима более высокая точность, и поэтому важно установить влияние невыполнения
вышеука занного критерия на точность измерения ^ BCS(z) и AER.
Измерения на лечебной головке диаметром 2.4 см на 3 МГц с использованием разных гидрофонов с раз
личным радиусом активного элемента представлены в таблице Н.1 [4]. Измерения выполнены с использованием
керамических гидрофонов с диаметром активного элемента 0,6 и 1 мм. а также гидрофона мембранного типа из
ПВДФ диаметром 4 мм. Для измерений на расстоянии
z =
1 см в соответствии с выражением (Н.1) эти гидрофоны
слишком велики — в 4.6.5 и 26 раз соответственно. Тем не менее результаты измерений ^
bcs
^2)- представленные
в таблице Н. 1. сходятся в пределах от 1 до 3 %.
Из обычно используемых в терапии частот и размеров лечебных головок наибольшее превышение крите
рия МЭК 62127-1 происходит при измерениях вблизи (z = 1см) головок большого диаметра, работающих на частоте
3 МГц. Но даже в этом случае коэффициент превышения для гидрофона с диаметром активного элемента 1 мм
лежит в пределах от 6 до 7.
Представленные в таблице Н.1 значения отношения пика давления в квадрате кдавлению в квадрате, усред
ненному по площади поперечного сечения пучка (это отношение в таблице Н.1 обозначено как
R),
на расстоянии z,
где
z
изменяется от 1до 8 см, показывают, чтодаже при использовании гидрофона диаметром 4 мм. результаты
отличаются не более чем на 20 %. Эти результаты имеют прямое отношение к выбору диаметра активного элемен
та гидрофона при определении RBS. Тем не менее, этот вывод может быть принят с некоторой осторожностью.
Некоторые лечебные головки имеют ягорячие пятна» диаметром от 2 до 3 мм. В этом случав при использовании
больших (4 мм) гидрофонов будет иметь место определенное занижение истинных значений
RQU.
Для обеспечения точности измерения R0N в 6.2 настоящего стандарта дан критерий, позволяющий правиль
но измерять площадь поперечного сечения пучка типового ультразвукового физиотерапевтического обо
рудования. работающего на частотах до 3 МГц, с помощью гидрофонов диаметром 1 мм. Для испытаний обо
рудования, работающего на частотах выше 3 МГц. следует использовать гидрофоны диаметром менее 0,6 мхг.
Эти гидрофоны можно применять для измерения как эффективной площади излучения, так и коэффициента
неоднородности пучка.
Т а б л и ц а Н.1 — Сравнение результатов измерений площади поперечного сечения пучка ABCS(z) гидрофона
ми с радиусом активного элемента 0,3: 0.5 и 2 мм
ГидрофонИзмеряемый параметр
Расстояние между головкой и гидрофоном г. см
1.02.04.08.0
А
керамика ад = 0.3 мм
ABCS(z),
СМ2
2,001.972,012.07
R1»
1.551.571,682.69
С
керамика ад = 0.5 мм
1.931.961,992.08
1,681.691,602.26
ПВДФ
мембранный ад = 2 мм
^ecsto-см2
R
Aecs(z).
см2
2,012.002,022.10
R
1.951.912,042.33
Значения
R
вычислены с использованием усреднения значений р2. измеренных в определенной
плоскости.
П р и м е ч а н и е — Измерения проводили на лечебной головке 3 МГц на четырех расстояниях.
29