Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
История развития методов оптимизации: теорема Куна-Таккера, метод Лагранжа, роль выпуклости в оптимизации...
Интересное:
Влияние предпринимательской среды на эффективное функционирование предприятия: Предпринимательская среда – это совокупность внешних и внутренних факторов, оказывающих влияние на функционирование фирмы...
Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов: Изучение оползневых явлений, оценка устойчивости склонов и проектирование противооползневых сооружений — актуальнейшие задачи, стоящие перед отечественными...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Дисциплины:
2020-11-03 | 136 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Ультразвук представляет собой волнообразно распространяющиеся колебательные движения частиц упругой среды с частотой более 20 кГц. При этом частицы среды не перемешаются в направлении распространения волны, а колеблются около своих положений равновесия. В результате колебательного движения частиц в среде образуются участки сжатия или разряжения, чередующиеся с определенной частотой, что приводит к возникновению ультразвуковых волн.
В зависимости от направления колебания частиц относительно распространения волны различают несколько типов ультразвуковых волн: поперечные, продольные, изгибные, поверхностные и волны растяжения. В биологических средах распространяются только продольные ультразвуковые волны, которые характеризуются следующими основными параметрами:
1. Частота колебаний (f) – это число чередования фаз сжатия и разряжения в единицу времени. За единицу частоты колебаний принят герц (Гц), соответствующий одному колебанию в секунду. Диапазоны звука в зависимости от частоты колебаний: инфразвук – до 16 Гц: звук – от 16 до 16000 Гц; ультразвук – от 20000 Гц и выше. В медицинской диагностической аппаратуре используют ультразвук в диапазоне частотой от 1 до 15 мегагерц (МГц) – т. е. от 1 до 15 миллионов колебаний в секунду.
2. Период колебаний (Т) – интервал времени, необходимый для фаз сжатия и разряжения, т. е. для завершения полного цикла колебания. Период колебания обратно пропорционален частоте колебаний и вычисляется по формуле: Т = 1/f
3. Длина волны (l) – расстояние между ближайшими точками среды, находящимися в одинаковой фазе колебания.
4. Скорость распространения волны (С) – это расстояние, на которое распространяется волна в единицу времени. Скорость распространения ультразвуковых волн в среде зависит от плотности среды, ее упругих свойств и температуры; она прямо пропорциональна длине волны и частоте колебаний: C = f × λ.
|
Скорость распространения ультразвука в мягких тканях организма = 1540 м/с, в то время как в костях она выше и составляет = 3360 м/с. Глубина залегания объектов (S), отражающих ультразвук, определяется по формуле: S = (C × t)/2, где – скорость распространения ультразвука, t – время, за которое ультразвук достигает исследуемых структур и возвращается обратно.
5. Амплитуда колебаний ультразвуковой волны (А) – величина, которая при одной и той же частоте колебания характеризует мощность ультразвуковой энергии.
6. Интенсивность колебаний – определяется количеством энергии, проходящей за одну секунду через один квадратный сантиметр площади, расположенной перпендикулярно направлению распространения ультразвукового луча. Измеряется в ваттах на квадратный сантиметр (Вт/см3). В медицинской диагностической аппаратуре мощность равна 0,005-0,250 Вт/см2.
7. Отражение ультразвука – способность ультразвуковых волн отражаться от границы двух сред с различным акустическим сопротивлением.
8. Эффект Допплера – ультразвук, отраженный от движущихся объектов, возвращается к датчику с измененной частотой. В однородной среде ультразвуковые волны распространяются прямолинейно. Достигнув границы с другой средой, акустической, сопротивление которой отличается от первой среды даже на 1%, часть энергии перейдет во вторую среду, а часть отразится от границы раздела сред. Чем выше различие в акустическом сопротивлении двух сред, тем больше величина отраженной энергии.
Получение ультразвука
Физической основой генерирования и регистрации ультразвука является прямой и непрямой пьезоэлектрический эффект.
Пьезоэлектрические преобразователи изготавливают из монокристаллов кварца, сульфата магния или синтетических пьезоматериалов. При воздействии на пьезоэлектрический кристалл электрическим потенциалом кристалл начинает сжиматься и растягиваться. Это сопровождается возникновением ультразвуковых колебаний, частота которых зависит от частоты приложенного к кристаллу переменного электрического поля. Таким образом, обратный пьезоэлектрический эффект лежит в основе генерирования ультразвуковых волн пьезоэлектрическим кристаллом. Но пьезоэлектрический кристалл является не только источником ультразвуковых волн, но и приемником ультразвуковых волн. При этом прием ультразвука основан на прямом пьезоэлектрическом эффекте, это значит, что при воздействии на пьезоэлектрический кристалл отраженных ультразвуковых волн на гранях кристалла возникает электрический заряд, который регистрируется и расшифровывается с помощью компьютера, вмонтированного в УЗИ- прибор.
|
Пьезоэлектрические преобразователи (трансдюссеры) – большинства УЗИ- приборов работают в импульсном режиме, генерируя 1000-1500 имп. /сек. При чем в режиме генерации трансдюссер работает лишь 0,1% времени цикла, тогда как в режиме приема – 99,9%. Пациент при этом получает минимум облучения.
Главный параметр УЗИ- аппаратов – разрешающая способность, т е. то минимальное расстояние между двумя объектами, при котором они регистрируются на экране как две отдельные структуры. Различают:
1. Осевая разрешающая способность – способность различать объекты, расположенные вдоль оси ультразвукового луча. Зависит от частоты и длины волны: чем выше частота и меньше длина волны, тем осевая разрешающая способность выше.
2. Латеральная разрешающая способность – способность различать объекты, расположенные перпендикулярно оси центрального луча. Зависит от ширины (или фокусировки) ультразвукового луча.
|
|
Индивидуальные и групповые автопоилки: для животных. Схемы и конструкции...
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций...
Археология об основании Рима: Новые раскопки проясняют и такой острый дискуссионный вопрос, как дата самого возникновения Рима...
Историки об Елизавете Петровне: Елизавета попала между двумя встречными культурными течениями, воспитывалась среди новых европейских веяний и преданий...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!