我國已成為大的超聲診斷裝備生產(chǎn)和使用國，超聲裝備年產(chǎn)值到達(dá)百億元;在工業(yè)檢測領(lǐng)域,超聲檢測也是主要的無損檢測技術(shù)之1。關(guān)鍵裝備檢測、飛行器關(guān)鍵部件、半導(dǎo)體行業(yè)中高純度濺射靶材等制造業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量控制都離不開超聲檢測。

近，中國力聲所楊平團(tuán)隊(duì)采取激光外差法建立高頻水聽器校準(zhǔn)裝置，將我國高頻超聲丈量的頻率上限由現(xiàn)有基準(zhǔn)的5MHz提高到60MHz，為超聲利用提供標(biāo)準(zhǔn)更高、精度更準(zhǔn)的 尺子 。

楊平介紹說，人們習(xí)慣上將頻率高于20kHz的聲波稱為超聲波，超聲因其指向性好，穿透能力較強(qiáng)，易于取得較集中的聲能，被廣泛利用于醫(yī)學(xué)診斷、醫(yī)治和工業(yè)檢測等領(lǐng)域。在醫(yī)學(xué)影象領(lǐng)域，超聲裝備特別是B超，因其、、方便、直觀，已成為使用量大、頻次高、觸及人群廣的裝備之1。

在擦去實(shí)驗(yàn)機(jī)上的防銹油和脂影響超聲診斷裝備安全評估、性能評價(jià)的眾多因素中，高頻水聽器是楊平團(tuán)隊(duì)為關(guān)鍵的器件。據(jù)楊平介紹，高頻水聽器其實(shí)就是1種在水里能聽見聲音的高頻傳感器，能將水里的超聲信號接收并轉(zhuǎn)化為電信號。高頻水聽器的靈敏度準(zhǔn)確與否，對保障超聲診斷裝備的安全性、超聲醫(yī)治裝備的劑量準(zhǔn)確性相當(dāng)重要，對肯定*也就是人們常說的超聲探頭參數(shù)、制定檢測方案、定量評估檢測結(jié)果尤其重要。

在實(shí)際利用中，超聲診斷、檢測的分辨力與介質(zhì)中的波長密切相干。1般來講，波長越小，頻率越高，超聲波檢測的分辨能力也越高。如1MHz的超聲波在人體中的波長大約為1.5mm，而10MHz的超聲波在人體內(nèi)波長大約為0.15mm，理論上可將檢測的空間分辨率提高1光傳輸或成像等特殊功/性能玻璃或無機(jī)非晶態(tài)材料的制備技術(shù);光電、壓電、激光、耐輻射、閃爍體、電磁及電磁波屏蔽等功能玻璃制備技術(shù);新型高強(qiáng)度玻璃制備技術(shù);生物體和固定酶生物化學(xué)功能玻璃制備技術(shù);濾光片、光學(xué)纖維面板、光學(xué)纖維倒像器、X射線像增強(qiáng)器微通道板新型玻璃制備技術(shù);真空玻璃、在線low-E玻璃制備技術(shù)等0倍。

為了得到更高的診斷及檢測分辨力，目前用于眼科、皮膚及血管內(nèi)成像等檢查的超聲診斷裝備工作頻率已到達(dá)40MHz乃至60MHz，因此相應(yīng)地對高頻水聽器校準(zhǔn)頻率范圍提出了愈來愈高的要求。但我國原本的高頻水聲基準(zhǔn)頻率范圍為0.5MHz～5MHz傳動安穩(wěn)，其頻率范圍已不能滿足國內(nèi)超聲相干企業(yè)的溯源需求，更不能滿足醫(yī)用超聲、設(shè)備制15、取樣間隔 [Sampling Interval]造等行業(yè)的發(fā)展需求。我國的高頻水聽器、*基本都要到國外去溯源，不但本錢高，而且每次都需要幾個月乃至1年的時(shí)間，嚴(yán)重制約了相干產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

為此，楊平團(tuán)隊(duì)于2009開始了該方面的研究。經(jīng)過努力，課題組采取互易技術(shù)和激光外差技術(shù)兩種方法分別建立了我國高頻水聽器校準(zhǔn)裝置，其中高達(dá)60MHz的激光外差校準(zhǔn)能力為國際上展開。課題組利用激光外差技術(shù)展開的高頻水聽器校準(zhǔn)能力，頻率范圍為5MHz~60MHz，丈量不肯定度優(yōu)于16，校準(zhǔn)頻率范圍及不肯定度水平步入國際梯隊(duì)。 原理正確，方法可行，結(jié)果可靠，不肯定度水平到達(dá)水平。 專家鑒定意見這樣評價(jià)道。

楊平介紹說，通過薄膜水聽器的比對，課題成果的技術(shù)水平與此方面*技術(shù)能力高的英國、德國 不相上下 。同時(shí)，激光外差技術(shù)比英國、德國目前采取的激光零差技術(shù)具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在：丈量高頻聲壓的信息更豐富，聲壓的上限更高，各種系統(tǒng)效應(yīng)影響較小，修正帶來的不肯定度較小等。另外，該技術(shù)有望為高強(qiáng)度聚焦超聲場中的焦點(diǎn)聲壓丈量提供可行的技術(shù)手段。

業(yè)內(nèi)專家表示，高頻水聽器校準(zhǔn)及*聲場形態(tài)參數(shù)丈量能力的建立，將為我國醫(yī)用超聲、飛機(jī)制造、半導(dǎo)體靶材制造等產(chǎn)業(yè)提供頻率更高、量值更準(zhǔn)的丈量校準(zhǔn)服務(wù)，為其裝備研發(fā)、質(zhì)量控制提供更加精準(zhǔn)的技術(shù)支持。

目前，中國的高頻水聽器校準(zhǔn)能力已參加了近1次由國際組織的國際關(guān)鍵比對，項(xiàng)目研究內(nèi)容得到國際同行的廣泛關(guān)注，并被英國國家物理實(shí)驗(yàn)室征集列入其牽頭的歐盟計(jì)量聯(lián)合研究備選項(xiàng)目。相干校準(zhǔn)和丈量能力的建立，將有望帶動我國超聲相干產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和性能得到國際市場的認(rèn)可。