Что такое ультразвук?

Ультразвук - вот что под ним понимает физик

• Звук, то есть слышимые волнообразные колебания давления воздуха, на самом деле известен каждому. Ухо к этому чувствительно.
• Частота, с которой он колеблется, характерна для явления волны.
• Частота указывается в единицах "Герцы" (сокращенно Гц). 1 Гц означает 1 колебание в секунду. Из этого определения уже видно, что вы имеете дело с быстрыми процессами.
• Частота звуковой волны, которую человек может только услышать в молодом возрасте, составляет около 20000 Гц и заметна как свист. Однако с возрастом этот предел слуха снижается.
• Выше этого предела в 20 000 Гц говорят об ультразвуке. Ультразвуковые волны, которые не могут быть услышаны людьми, отличаются от звуковых волн в слышимой области только с точки зрения их более высокой частоты и связанной с ними меньшей длины волны.
instagram viewer


Звуковые частоты - информация

Какие частоты может слышать человеческое ухо? Здесь вы не узнаете ...

• Собаки и особенно летучие мыши могут воспринимать частоты из этого ультразвукового диапазона до 100 000 Гц.
• Таким образом, под ультразвуком понимается диапазон звуковых волн, который также основан на колебаниях воздуха, но не воспринимается человеческим ухом из-за его высоких частот.
• Кстати: инфразвуком называется диапазон ниже предела человеческого слуха около 16-20 Гц.

Так генерируется ультразвук

• Кварцевые генераторы идеально подходят для генерации ультразвука и для его обнаружения в качестве ультразвукового детектора.
• Если электрическое напряжение приложить к небольшому кварцу, который обычно вырезали из монокристалла в виде чешуек, через осажденные из паровой фазы электроды, кристалл сжимается. Этот эффект используется в литература иногда называется электрострикцией.
• Если вы возбудите этот кристалл переменным напряжением, он будет периодически укорачиваться и удлиняться с увеличением напряжения, он будет вибрировать. Такие деформационные колебания особенно выражены, когда возбуждающая переменная частота совпадает с частотой колебаний кристалла (резонансный случай). Например, собственная частота кварцевой пластины тем выше, чем она тоньше.
• Частоты таких кварцевых генераторов включают - в зависимости от их размера - диапазон от 1000 Гц до примерно 150 МГц (1 МГц = 10⁶ Гц; соответствует 1 миллиону полуколебаний в секунду!).
• Например, для частоты 30 МГц потребуется пластина толщиной всего 0,1 мм.

Ультразвук в сонографии - просто объяснение

• Самым важным медицинским ультразвуком является сонография, в которой используются частоты до 40 МГц (что соответствует длине волны 0,1 мм).
• В 1965 году ультразвуковое устройство показало первые записи нерожденных младенцев без каких-либо задержек в виде сонографии на мониторе.
• Между тем, ультразвук завоевал также многие другие области медицины, поскольку он безвреден для тканей по сравнению с рентгеновскими лучами, которые также используются в медицине.
• Ультразвук обычно используется для исследования щитовидной железы, сердца, почек и желчного пузыря (камни?), Мочевыводящих путей и мочевого пузыря, а также для выявления скопления воды в брюшной полости.
• Датчики медицинских ультразвуковых устройств содержат пьезопреобразователи в виде пластин, дисков или Стержни и доставляют ультразвуковые волны в диапазоне МГц, которые делают поверхность кварца перпендикулярной. уход.
• Устройства работают по так называемому принципу эхо-импульса: короткие звуковые импульсы проходят по телу, то есть через кожу, жировую ткань, кровеносные сосуды и внутренние органы.
• В упрощенном виде этот принцип понимается следующим образом: при переходах между различными типами тканей часть звука отражается, создавая эхо, которое регистрируется преобразователем. Чем позже приходит эхо, тем глубже звук проникает в тело. Затем все эхо-сигналы можно объединить в изображение.