超声功率计UPM DT-1的探讨

叶飞扬

UPM DT-1及DT-10超声功率计
用于诊断及治疗仪器的瓦特计

·           性能经过FDA及NIST（美国国家标准及技术研究院）测试。

·           高分辨率：2或10毫瓦。

·           测量范围到30瓦。

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频率范围：1到10MHZ。

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按连续及脉冲模式测量超声功率。

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自动清零及稳定化。

·           数字显示及RS-232接口。

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备有携带箱。

UPM-DT-1 & 10是用来对诊断及治疗超声探头进行功率输出测量的精密瓦特计。 UPM-DT系列自1977年以来已经用于世界各地，符合FDA、JCAHO、AAMI及AIUM推荐的测试准则。由于使用了一个一级方法进行功率测试，因而其精度可以向NIST溯源。

操作原理：

测量超声功率的最可靠及重复性最好的方法为辐射力方法（radiant force method）。将被测探头放置到一个位于水介质中的45°的空气支持的锥形靶上，锥形靶连接到一个可以达到0.1毫克分辨率的精密天平上。当声能量作用到锥体时，作用到天平上测压元件的合力直接与总的辐射能量成比例关系。测试罐衬有声音吸收橡胶已防止功率反射。天平可以直接将毫克量值转换为瓦特读数，分辨率为：UPM-DT-1型号0.002瓦，UPM-DT-1型号0.01瓦。校验UPM-DT系列产品，可以通过在锥形靶臂上放置一个校准砝码来完成（一个1克的砝码等于14.65瓦特）仪器在NIST备有一个可溯源的质量及超声标准，因此仪器可以定期进行再校准及换发新证。

校准超声探头的重要性：

测量超声功率水平非常重要，它可以确定实际的患者辐照(Patient exposure)并将潜在危险最小化。所有的诊断及治疗多普勒吉超声仪器都应该定期进行测试。典型的安全值可以由声场中最大强度值的点的瞬时强度（称为空间峰值瞬时平均SPTA）进行定义。FDA及AIUM提供了医疗应用的最大SPTA值准则。典型的SPTA值为，回声探测为10mW/cm2，多普勒仪器为100mW/cm2，治疗应用为3W/cm2。探头的瓦特密度（Watts/cm2）通过测量总的功率输出，除以探头有效截面积进行确定。