HFO-690 – Faseroptische Hydrophonmesstechnik für Hochleistungsultraschall
Das HFO-690 Fiber Optic Hydrophone von Onda wurde speziell für die Messung hochintensiver Ultraschallfelder entwickelt. Im Gegensatz zu konventionellen piezoelektrischen Hydrophonen arbeitet das HFO-690 mit einer optischen Faserspitze und eignet sich dadurch für Schalldrücke von bis zu 500 MPa.
Ein typischer Einsatzbereich ist die Charakterisierung von High Intensity Focused Ultrasound (HIFU). Neben dem akustischen Druck kann das System gleichzeitig die Temperatur erfassen und ermöglicht damit eine umfassende Untersuchung hochintensiver Ultraschallfelder.
Hohe Bandbreite und räumliche Auflösung
Das HFO-690 bietet einen außergewöhnlich großen Frequenzbereich von 3 kHz bis 150 MHz und eine räumliche Auflösung von 100 µm. Damit lassen sich auch komplexe und stark fokussierte Ultraschallfelder mit hoher Ortsauflösung untersuchen.
Die nominelle akustische Empfindlichkeit beträgt 6 mV/MPa. Bandbreitenbegrenzungsfilter ermöglichen eine Anpassung an die jeweilige Messaufgabe und reduzieren dabei den Noise Equivalent Pressure.
Gleichzeitige Schalldruck- und Temperaturmessung
Eine Besonderheit des HFO-690 ist die Möglichkeit, akustischen Druck und Temperatur gleichzeitig zu messen. Die Temperaturmessung bietet eine Empfindlichkeit von 10 mV/°C; Onda spezifiziert den Betrieb in Wasser im Temperaturbereich von 5 bis 95 °C.
Gerade bei HIFU-Anwendungen ist diese Kombination interessant, da neben der akustischen Feldverteilung auch thermische Effekte eine wesentliche Rolle spielen können.
Robust bei extremen Ultraschallfeldern
Konventionelle piezoelektrische Hydrophone können bei sehr hohen akustischen Intensitäten beschädigt werden. Das faseroptische Messprinzip des HFO-690 ermöglicht dagegen Messungen bei Schalldrücken bis 500 MPa, wobei Onda darauf hinweist, dass die zulässige Belastung vom Frequenzinhalt des Signals abhängt.
Die optische Sonde ist zudem immun gegenüber elektrischen bzw. elektromagnetischen Störungen. Umgebungslicht wird optisch gefiltert, sodass störendes Streulicht die Messung möglichst wenig beeinflusst.
Einfache Ausrichtung und Handhabung
Das HFO-690 ist als vollständig integriertes Messsystem ausgeführt und verfügt über eine Touchscreen-Benutzeroberfläche. Eine sichtbare Lichtquelle erleichtert die Ausrichtung der Faserspitze innerhalb des Messaufbaus.
Beschädigte Faserspitzen können durch ein einfaches Cleaving-Verfahren innerhalb kurzer Zeit wiederhergestellt werden. Zusätzlich verfügt das System über eine einfache Kalibrierroutine für den praktischen Messeinsatz.
Typische Anwendungen
Das HFO-690 eignet sich insbesondere für Messaufgaben, bei denen hohe Schalldrücke, große Bandbreite oder eine sehr kleine Messfläche erforderlich sind:
- HIFU und therapeutischer Ultraschall
- Charakterisierung hochintensiver Ultraschallfelder
- Entwicklung medizinischer Ultraschallsysteme
- Hochauflösende akustische Feldmessungen
- Gleichzeitige Druck- und Temperaturmessungen
- Forschung und Entwicklung im Bereich Hochleistungsultraschall
Vorteile des HFO-690
- Schalldrücke bis 500 MPa
- Frequenzbereich von 3 kHz bis 150 MHz
- Räumliche Auflösung von 100 µm
- Gleichzeitige Druck- und Temperaturmessung
- Faseroptisches Messprinzip
- Unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Störungen
- Bandbreitenbegrenzungsfilter zur Rauschoptimierung
- Touchscreen-Bedienung
- Sichtbares Licht zur einfachen Ausrichtung
- Reparierbare Faserspitze durch einfaches Cleaving
HFO-690 von Onda
Das HFO-690 Fiber Optic Hydrophone verbindet einen extrem großen Dynamik- und Frequenzbereich mit hoher räumlicher Auflösung und der Möglichkeit zur gleichzeitigen Temperaturmessung. Damit bietet es eine spezialisierte Lösung für die Charakterisierung von HIFU und anderen hochintensiven Ultraschallfeldern, bei denen konventionelle Hydrophone an ihre Belastungsgrenzen gelangen.
Soliton unterstützt Sie bei der Auswahl und Integration geeigneter Onda-Hydrophonmesstechnik für Ihre Ultraschallanwendung.
