Precision Acoustics 高频消声吸收材料 HAM A 双层吸收材料医疗超声领域密度和波速接近水 1 MHz 以上的超声频率

HAM A

由 Acoustic Polymers Ltd 生产的 HAM A 是一种 双层吸收材料，其结构为：

前层：声阻抗匹配层
底层：微气泡填充、预制聚氨酯吸收层

两层之间的界面采用 金字塔楔形结构，用于：

减少镜面反射
实现两种材料之间的几何声阻抗匹配

HAM A 的 密度和波速接近水，专为 1 MHz 以上的超声频率 提供良好的声学吸收性能。

高频消声吸收材料

Precision Acoustics 是由 National Physical Laboratory (NPL) 开发的一系列消声吸收材料的 唯一供应商，并拥有 “NPL Technology Applied” 认证。
这些材料在 1 MHz 至 20 MHz 频率范围 内提供 高水平的回声抑制和插入损耗。

HAM A

NPL 专为 医疗超声领域 开发的高质量声学吸收材料。

概述

独特的高质量吸收材料，仅由 Precision Acoustics 提供
特殊声学性能使其适合多种应用，包括：
- 辐射力平衡吸收目标：减少大多数商业辐射力平衡反射目标造成的测量误差
- 低超声回声（消声）涂层：用于水听器支架，适合连续波或长脉冲超声设备的性能表征

HAM A 与超声功率测量

超声功率是医疗超声设备声学输出测量中的关键参数。通常，这类测量采用 辐射力原理 进行，许多市售的辐射力平衡仪使用 反射型目标。然而，对于高散射换能器场，这类反射目标可能导致 高达 20% 的测量误差。对于线性阵列换能器，反射目标的物理尺寸可能小于超声波束，也可能不适用。

HAM A 的应用优势：

可作为 吸收型目标 使用于辐射力平衡仪
可有效减少或消除反射目标带来的误差
完全符合 IEC 61161 对 1–20 MHz 辐射力平衡目标的要求

高功率应用注意事项：

在高功率情况下，吸收材料可能会产生显著升温
HAM A 的热耐受性已评估，可安全用于功率 ≤ 20 W、暴露时间 ≤ 10 秒 的测量
若应用中升温是问题，建议使用 AptFlex F28P
- F28P 省去上层，使水可直接冷却吸收层，从而允许使用更高功率

物理规格

材料：聚氨酯橡胶，两层结构
- 顶层：声阻抗匹配水
- 底层：部分充气以增加插入损耗
两种材料之间的界面为 金字塔结构，可散射入射超声
尺寸：200 mm × 250 mm × 14 mm
线膨胀系数：200 ppm/°C
密度：1010 ± 20 kg/m³
比重：1.01
纵波速（1–10 MHz）：约 1500 m/s
声学阻抗：1.5 MRayls
耐化学性：异丙醇 (IPA)、三氯乙烯
受影响：酮类 (MEK、丙酮) 会膨胀；二氯甲烷会膨胀并分解
避免长时间暴露于 臭氧和紫外线
由于聚合物交联结构，非常稳定
可精密切割成各种几何形状，如直径 50 mm 的圆片，以满足终端用户需求

声学性能

高插入损耗：> 30 dB/cm/MHz
高回声抑制：> 42 dB @ 1 MHz，衰减至 33 dB @ 14 MHz
完全符合 IEC 61161 对辐射力平衡目标的要求，覆盖 1 MHz 至 15 MHz 频率范围
可用于功率测量高达 20 W 的应用

参考文献

Robert T. Hekkenberg, Klaus Beissner, Bajram Zeqiri, Therapy-level ultrasonic power measurement, Final Technical Report, SMT4-CT96-2139, 2000
Bajram Zeqiri, Catherine J. Bickley, A new anechoic material for medical ultrasonic applications, Ultrasound in Med. & Biol., Vol. 26, No. 3, pp. 481–485, 2000
IEC 61161 (1992), Ultrasonic power measurements in liquids, 0.5–25 MHz, IEC, Geneva, Switzerland

性能特点

在 100 kHz – 1 MHz 范围内，Aptflex F48 提供了经济高效的回声衰减解决方案
提供 适度的插入损耗（IL），在低频时其他型号瓷砖略有更佳性能
适用于大面积水槽内衬，性价比高

声学性能

插入损耗 (Insertion Loss, IL)

定义公式：

20 kHz：约 15 dB（单次穿透）
100 kHz：约 50 dB（单次穿透），双程可达 100 dB
200 kHz：约 80 dB（单次穿透）

实验测试方式：

无背衬瓷砖，频率范围 20 kHz – 200 kHz
安装在 5 mm 钢板上，频率范围 2 kHz – 50 kHz

IL 测量动态范围约为 60 dB，高于该值的数据无法保证。

回声衰减 (Echo Reduction, ER)

定义公式：

在 < 200 kHz 范围内，ER 优于 −30 dB。

实验测试方式：

无背衬瓷砖，频率范围 20 kHz – 200 kHz
安装在 5 mm 钢板上，频率范围 2 kHz – 25 kHz

ER 测量动态范围约为 60 dB，高于该值的数据无法保证。

分数功率耗散 (Fractional Power Dissipation, FPD)

定义公式：

实验测试方式：

无背衬瓷砖（20 kHz – 200 kHz）
安装在 5 mm 钢板上（2 kHz – 50 kHz）