Mikä on ultraääni?

Ultraääni - fyysikko ymmärtää sen

• Ääni eli aallon kaltaiset ilmanpaineen vaihtelut, jotka voidaan kuulla, ovat itse asiassa kaikkien tiedossa. Korva on herkkä tälle.
• Taajuus, jolla se värähtelee, on ominaista aallon ilmiölle.
• Taajuus ilmoitetaan yksikössä "Hertz" (lyhenne: Hz). 1 Hz tarkoittaa 1 värähtelyä sekunnissa. Tästä määritelmästä näet jo, että olet tekemisissä nopeiden prosessien kanssa.
• Ääniaallon taajuus, jonka ihminen voi kuulla nuorena, on noin 20 000 Hz ja se on havaittavissa vihellyksenä. Iän myötä kuuloraja kuitenkin laskee.
• Tämän 20000 Hz: n rajan yläpuolella puhutaan ultraäänestä. Ultraääniaallot, joita ihmiset eivät voi kuulla, eroavat kuuloalueen ääniaalloista vain niiden korkeamman taajuuden ja siihen liittyvän pienemmän aallonpituuden suhteen.


Kuuluvat taajuudet - tietoa

Mitä taajuuksia ihmisen korva todella kuulee? Täältä et saa selvää ...

instagram viewer
• Koirat ja erityisesti lepakot voivat havaita taajuuksia tältä ultraäänialueelta aina 100 000 Hz: iin asti.
• Siten ultraäänellä tarkoitetaan ääniaaltojen valikoimaa, joka perustuu myös ilman värähtelyyn, mutta joka ei ole havaittavissa ihmiskorvalle korkeiden taajuuksiensa vuoksi.
• Muuten: infraääntä kutsutaan alueeksi, joka on alle ihmisen kuulorajan, noin 16-20 Hz.

Näin ultraääni syntyy

• Kvartsioskillaattorit ovat ihanteellisia ultraäänen tuottamiseen ja sen havaitsemiseen ultraäänitunnistimena.
• Jos sähköjännite kohdistetaan pieneen kvartsiin, joka yleensä leikattiin yksittäiskiteestä hiutaleena, höyryllä saostuneiden elektrodien kautta, kide supistuu. Tätä tehostetta käytetään kirjallisuus kutsutaan joskus sähkönsulkuksi.
• Jos virität tätä kideä vuorottelevalla jännitteellä, se lyhentää ja pidentää ajoittain jännitteen mukana, värisee. Tällaiset muodonmuutosvärähtelyt ovat erityisen voimakkaita, kun jännittävä vaihtuva taajuus on sama kuin kiteen värähtelytaajuus (resonanssitapaus). Esimerkiksi kvartsilevyn luonnollinen taajuus on sitä suurempi, mitä ohuempi se on.
• Tällaisten kvartsioskillaattorien taajuuksiin kuuluu koosta riippuen alue 1000 Hz - noin 150 MHz (1 MHz = 10⁶ Hz; vastaa 1 miljoonaa tärinää sekunnissa!).
• Esimerkiksi 30 MHz: n taajuudelle tarvitaan vain 0,1 mm paksu levy.

Ultraääni sonografiassa - yksinkertaisesti selitetty

• Tärkein lääketieteellinen ultraäänisovellus on sonografia, jossa käytetään jopa 40 MHz: n (0,1 mm: n aallonpituutta vastaavia) taajuuksia.
• Vuonna 1965 ultraäänilaite näytti ensimmäiset kuvat syntymättömistä vauvoista ilman viivytystä sonografiana monitorissa.
• Sillä välin ultraääni on vallannut myös monia muita lääketieteen alueita, koska se on vaaraton kudokselle verrattuna lääketieteessä käytettäviin röntgensäteisiin.
• Ultraääntä käytetään vakiona kilpirauhasen, sydämen, munuaisten ja sappirakon (kivien?), Virtsateiden ja virtsarakon sekä veden kertymisen selvittämiseen vatsaan.
• Lääketieteellisten ultraäänilaitteiden anturit sisältävät pietsomuuntimia levyinä, levyinä tai Saa ja tuottaa ultraääniaaltoja MHz -alueella, jotka tekevät kvartsin pinnan kohtisuoraan lähdössä.
• Laitteet toimivat niin kutsutun pulssikaiku-periaatteen mukaisesti: lyhyet äänipulssit kulkevat kehon läpi eli ihon, rasvakudoksen, verisuonten ja sisäelinten läpi.
• Yksinkertaistettuna tämä periaate ymmärretään seuraavasti: Kun siirrytään eri kudostyyppien välillä, osa äänestä heijastuu ja luo kaikuja, jotka anturi rekisteröi. Mitä myöhemmin kaiku tulee, sitä syvemmälle ääni on tunkeutunut kehoon. Kaikki kaiut voidaan sitten yhdistää kuvan muodostamiseksi.