高强度聚焦超声（HIFU）换能器耦合锥
精密声学设计了一系列耦合锥，适配本公司标准规格 HIFU 换能器。该产品用于 HIFU 及其他聚焦型换能器，无需水浴或浸液装置，即可实现换能器与目标物体之间的声耦合。 产品具备大孔径与薄型透声膜，可最大限度降低声场扰动，精准、稳定地输出目标声强。
1 系统概述
精密声学耦合锥为推入式配件，可套装在标准 HIFU 换能器外部。采用双 O 型圈密封结构固定在换能器外壳上，同时实现水腔密封与定位锁紧。将换能器推入耦合锥，直至抵达锥段底部的硬质限位台。
耦合锥出厂配套 O 型圈与透声膜；薄膜需要在使用前装配。装配薄膜：将薄膜拉伸覆盖耦合锥顶端孔径，O 型圈压在薄膜外侧，卡入锥上 O 型圈卡槽固定。
耦合锥配有两个相同的 6mm 软管快插接头（进水口 / 出水口），用于连接水循环冷却系统。外径 6mm 软管可直接插入接头；拆卸软管时，按压接头蓝色内环，向锥中心方向按压后拔出软管。随货附带 3m 长透明软管，用于接入水循环系统。
如不需要水路循环，可使用实心堵头封堵 6mm 进出水口，安装方式与软管一致。
建议：先装好软管与薄膜，再向锥体内注水。
注水方式可采用重力自流或泵注模式：将耦合锥侧向放置，出水口垂直高于进水口，缓慢注水直至满水，注水过程务必排尽全部气泡。
无需水循环时，先在出水口安装实心堵头；进水口置于高于封闭出水口的垂直位置，向锥内注水。注满并排净气泡后，再在进水口安装实心堵头。
耦合锥装配完成后，薄膜外侧需使用合适耦合介质。推荐介质示例：
- 水
- 甘油
- 水基耦合凝胶（Aquasonic 100、Parker Labs）
1.1 清洁
耦合锥使用温水加肥皂水清洗。禁止使用溶剂清洗耦合锥本体；声学薄膜必要时可使用异丙醇（IPA）或丙酮擦拭。
注意事项
- 不要用力拧紧进出水接头，否则会造成耦合锥开裂。
- 耦合锥未注水、内部存在气泡时，严禁启动 HIFU 换能器。
- 换能器工作时，请勿触碰薄膜。
- 注意与相邻表面保持安全距离。未透过锥体的超声能量会反射回换能器，可能造成设备损坏。
1.2 备件
替换薄膜、软管、O 型圈备件采购。
2 规格与性能
精密声学耦合锥经过设计，最大限度降低声场扰动。下图 1 为 1MHz HIFU 换能器轴向焦点处横向压力分布；水听器测试显示，有无耦合锥两种工况下，声压分布与幅值无明显差异。
图 1：1MHz HIFU 换能器（TXH-1-75）焦点 XY 横向扫描图；左：无耦合锥；右：装配耦合锥与薄膜。坐标轴单位 mm，色标代表峰值正声压（Pa）
2.1 材料规格
| 部件 | 材料 |
|---|---|
| 锥本体 | 亚克力（无色） |
| 薄膜 | 透明硅胶 |
| O 型圈 | 丁腈橡胶（NBR） |
| 6mm 软管接头 | 主体：镀镍黄铜；套管：不锈钢；POM 压环，NBR 密封件 |
| 6mm 封堵棒 | 半透明硅胶 |
| 6mm 软管 | 透明聚氨酯 |
3 结构设计
图 2：TXH-1-75、TXH-0.67-75 耦合锥总成（含换能器）工程装配图
图 3：TXH-1-19、TXH-5-19 耦合锥总成（含换能器）工程装配图
