㈠ 什麼是超聲波產生超聲波的條件是什麼在超聲檢測中應用了超聲波的哪些主要性質
聲波是物體機械振動狀態(或能量)的傳播形式.所謂振動是指物質的質點在其平衡位置附近進行的往返運動.譬如,鼓面經敲擊後,它就上下振動,這種振動狀態通過空氣媒質向四面八方傳播,這便是聲波. 超聲波是指振動頻率大於20KHz以上的,其每秒的振動次數(頻率)甚高,超出了人耳聽覺的上限(20000Hz),人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波.超聲和可聞聲本質上是一致的,它們的共同點都是一種機械振動,通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播,是一種能量的傳播形式,其不同點是超聲頻率高,波長短,在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性,目前腹部超聲成象所用的頻率范圍在 2∽5MHz之間,常用為3∽3.5MHz(每秒振動1次為1Hz,1MHz=10^6Hz,即每秒振動100萬次,可聞波的頻率在16-20,000HZ 之間).
醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,即將超聲波發射到人體內,當它在體內遇到界面時會發生反射及折射,並且在人體組織中可能被吸收而衰減.因為人體各種組織的形態與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特徵來辨別它們.此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病.
㈡ 產生超聲波的條件是什麼
產生超聲波的必要條件是:
第一個有振動源第二個需要傳播介質.
㈢ 超聲波物理特性
超聲波物理特性有以下幾點:
1)超聲波在傳播時,方向性強,能量易於集中。
2)超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
3)超聲波與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息診斷或對傳聲媒質產生效用及治療。
4) 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
5) 超聲波可傳遞很強的能量。
6) 超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。
超聲波是一種波動形式,它可以作為探測與負載信息的載體或媒介如B超等用作診斷;超聲波同時又是一種能量形式,當其強度超過一定值時,它就可以通過與傳播超聲波的媒質的相互作用,去影響,改變以致破壞後者的狀態,性質及結構用作治療
㈣ 超聲波電機的超聲波電機原理
與傳統的電機不同,超聲波電機無繞組和磁極,無需通過電磁作用產生運動力。一般由振動體(相當於傳統電機中的定子,由壓電陶瓷和金屬彈性材料製成)和移動體(相當於傳統電機中的轉子,由彈性體和摩擦材料及塑料等製成)組成。在振動體的壓電陶瓷振子上加高頻交流電壓時,利用逆壓電效應或電致伸縮效應使定子在超聲頻段(頻率為20KHZ以上)產生微觀機械振動。並將這種振動通過共振放大和摩擦耦合變換成旋轉或直線型運動。
實現超聲波驅動有兩個前提條件:首先,需在定子表面激勵出穩態的質點橢圓運動軌跡;其次,將定子表面質點水平方向的微觀運動轉換成轉子的宏觀運動或平動。第一個前提條件對應著機電能量轉換,利用逆壓電效應由電能轉化成機械振動能:第二個前提條件對應著運動形式轉化,往往通過定轉子間的摩擦力來實現,近年來亦有通過氣體或液體為中間介質接觸為非接觸型超聲波電機,也稱為聲懸浮超聲波電機。從超聲電機的工作原理可見,其正常工作離不開兩個能量轉換作用:機電轉換作用和摩擦轉換作用。機電轉換作用是指壓電陶瓷的逆壓電效應,即對壓電陶瓷振子加高頻振盪電流,使它以超聲波的頻率振動。摩擦轉換作用是指彈性體(定子與壓電陶瓷的合稱)的振動經過定子與轉子工作面間的摩擦作用轉化成轉子的直線運動或旋轉運動。要保證大力矩輸出、止動性好,必須滿足的條件就是有效足夠的機電轉換作用和有效穩定的摩擦轉換作用。
