Распространении в среде.
ЯГМА Кафедра медицинской физики Лечебный факультет Курс Семестр Лекция № 5 «УЛЬТРАЗВУК» Составила: Дигурова И.И. Выполнила: Кобякова Е.А. Студентка 1 курса, 23 группа Г.
Ультразвук - это механические волны с частотой от 20000Гц до 10¹º - 10¹² Гц. Верхняя граница частот обусловлена физической природой упругих волн, которые могут распространяться в среде так, что длинна волны не может быть меньше расстояния между частицами среды. Ультразвук распространяется в упругих средах преимущественно в виде продольных волн.
Источники ультразвука. 1.Естественные. 1) Живые - дельфины и летучие мыши. 2) Не живые - шелест листьев. 2.Искуственные. 1) Акустико-механические. Их работа основана на прерывании струи жидкости или газа. 2) Пьезоэлектрические. Их работа основана на явлении обратного пьезоэлектрического эффекта. Его суть заключается в механической деформации тел под действием переменного электрического поля. Кристаллы-диэлектрики - вещества, у которых хорошо выражены пьезоэлектрические свойства (кварц, сегнетова соль). При создании периодического электрического заряда на гранях кристалла, он начинает деформироваться: сжиматься и растягиваться. Возникают колебания частиц, которые зависят от частоты изменения знака потенциала на гранях кристалла. Пластинка начинает вибрировать, излучая механические волны ультразвуковой частоты. 3) Магнитострикционные. Если в переменное электрическое поле поместить ферромагнетики (кобальт, никель и их сплавы), то под действием магнитной составляющей электромагнитного поля эти тела начнут изменять свои размеры, с частотой соответствующей частоте поля. Такие преобразователи дешевле пьезоэлектрических, но они не могут работать при высоких температурах.
Ультразвуковой генератор. Устройство. Принцип действия.
Ультразвуковой генератор - это техническое устройство для получения и выявления ультразвука. В его состав входят: 1.Ламповый или полупроводниковый генератор электрических колебаний ультразвуковой частоты. 2. Излучатель ультразвука преобразующий электрические колебания в механические такой же частоты.
В медицине генератор используется для диагностики, терапевтического и хирургического лечения, научных исследований. Для диагностики используется генератор с частотой 5-6 МГц с излучателем пьезоэлектрического типа. В терапии - с частотой 880кГц с излучателем пьезоэлектрического типа. В хирургии - с частотой до 100кГц с излучателем магнитострикционного типа. В медицине используются генераторы, работающие в непрерывном или импульсном режиме.
Особенности и свойства ультразвука, при его распространении в среде.
Свойства ультразвука определяются характеристиками волны и той средой, в которой она распространяется. Скорость ультразвука, как и у слышимого звука, зависит от вида среды и температуры. По сравнению со слышимым звуком ультразвуковые волны имеют малую длину волны, поэтому дифракция звуковых волн происходит на объектах малых размеров. Упругие препятствия ультразвук огибает плохо и оставляет за ними акустическую тень. Звук. Ультразвук. ν=1кГц ν=1кГц υ= 1500м/с υ=1500м/с υ=ν*λ υ=ν*λ λ=υ/ν λ=υ/ν λ=1,5м λ=1,5мм Тело размерами в 1мм не является препятствием для звуковой волны, но является препятствием для ультразвуковой волны. Ультразвуковые волны легко фокусируются в узкие направленные пучки. Они имеют большую интенсивность, чем слышимый звук, так как интенсивность прямо пропорциональна квадрату частоты. При прохождении через различные среды ультразвук может преломляться, отражаться и рассеиваться. Преломление и отражение наблюдается на границе раздела сред с различным акустическим сопротивлением.
R=(Z 2 -Z1)² (Z2 +Z1)² R-коэффициент отражения; Z-коэффициент сопротивления. На границе воздух-кожа отражение составляет более 99%, поэтому между телом человека и излучением должна быть промежуточная среда (водно-масляная). Ультразвук частично поглощается. Интенсивность ультразвуковых волн ослабляется по-разному разными тканями. Глубина, на которой интенсивность уменьшается в 2 раза, называется глубиной полу поглощения. Костная ткань-0,23 см. Мышечная ткань-2,1 см. Жировая ткань-3,3см. Кровь-35см. Следовательно, поглощение в жидкой среде больше, чем в мягких и костных тканях. Снижение интенсивности при поглощении приводит к тому, что эхосигнал, пришедший от структуры располагающейся в глубине слабее того сигнала, который образуется от поверхностно расположенного объекта, имеющего тоже акустическое сопротивление.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|