Absolutkalibrierung von Immersionsprüfköpfen und Hydrophonen mittels Laser-Vibrometern

Die Absolutkalibrierung von Ultraschallwandlern ist eine aufgabe, die bisher in der zfP keine wesentliche Rolle spielte. Größen wie Schallfelddruck (inPa), Teilchenauslenkung (in nm) Teilchengeschwindigkeit (in nm/µs) waren in ihren Absolutwerten von eher untergeordneter Bedeutung gegenüber ihrer relativen räumlichen Verteilung ("Schallfeld-Messungen") oder z.B. der Einfügedämpfung. Eine wesentliche Bedeutung besitut ihre Kenntnis bei der quantitativen Bewertung von Schallfeldquellen z.B. in der akustischen Dosisbestimmung bei der Tumortherapie mittels schwerer Ionen oder bei der Anwendung nichtlinearer Methoden der zfP. Ultraschallaufnehmer für hydroakustische Anwendungen werden bereits standardmäßig von den Herstellern kalibriert. Dies erfolgt in der Regel über Referenzwandler, die ihrerseits mittels Selbstreziprozitätsverfahren eine Absolutkalibrierung erhalten haben. Da aber selten auch der Phasengang erfaßt wird, ist auch hier eine nachträgliche Kalibrierung erforderlich. Es wurd erforderlich. Es wurde deshalb ein Verfahren unter Verwendung eines Laser-Interferometers entwickelt. Die Sendempfindlichkeit des Wandlers erhält man dabei auf direktem Wege. Die Empfangsempfindlichkeit folgt daraus sofort über das Reziprozitätstheorem. Gegenüber der Kalibrieurng mittels Referenzwandler wird ein deutlich kleineres Wasserbecken benötigt, was insbesondere für niederfrequente Wandler ein nicht zu unterschätzender Vorteil ist. Die Kalibrierung über den gesamten Frequenzbereich kann mit dem vorgestellten System in wenigen Minuten erfolgen.