Kas ir ultraskaņas? Ar ultraskaņas tehnoloģiju, un medicīnas izmantošanu

21. gadsimts - gadsimts elektronikas, atomu, kosmosa izpēti un ultraskaņu. Salīdzinoši jauns šodien zinātne ultraskaņu. In the late 19.gadsimta P. N. Ļebedeva, krievu zinātnieks, fiziologs, pavadīja savu pirmo studijas. Daudzi pazīstami zinātnieki ir sākuši darīt pēc šīs ultraskaņu.

Kas ir ultraskaņas?

Ultraskaņa - izplatās viļņveidīgi svārstību kustību, kas padara daļiņas vidē. Tā ir sava īpašības, kas atšķiras no skaņas diapazona skaņas. Salīdzinoši viegli iegūt ultraskaņas diapazonā virziena starojumu. Turklāt, tas ir labi vērsta, un kā rezultātā palielinās intensitāti vibrāciju veikti. Par pavairošanu cietās vielās, šķidrumos un gāzēs, ultraskaņas rada interesantu parādību, kas ir atrodami praktiski pieteikumus daudzās jomās tehnoloģiju un zinātni. Tas ir tas, ko ultraskaņas, kura loma dažādās dzīves jomās šodien ir ļoti augsta.

Loma ultraskaņas zinātnē un praksē

Ultraskaņas pēdējos gados sāka spēlēt zinātniskajā pētniecībā arvien svarīgo lomu. Mums tika veiksmīgi veikta eksperimentālo un teorētisko pētījumu jomā akustisko straumes un ultraskaņas kavitācija, kas ļāva zinātniekiem, lai izstrādātu procesus, kas notiek tad, kad saskaras ar ultraskaņu šķidrajā fāzē. Tas ir spēcīgs metode pētījumā dažādu parādību šajā jomā zināšanas, piemēram, fizikā. Ultraskaņa tiek izmantota, piemēram, pusvadītāju fizikā un cieta. Šodien izveidota atsevišķa zona ķīmija, ko sauc par "ultraskaņas ķīmija". Tās piemērošana ļauj paātrināt daudz ķīmisku-tehnoloģisko procesu. Tā kļuvusi par molekulāro akustiku - jaunu sadaļu akustikas kas pēta molekulāro mijiedarbību ar vielu un skaņas viļņiem. Tur bija jauni pieteikumi ultraskaņu: hologrāfija, introscopy, Acoustoelectronics, ultraskaņas fazomeriya, kvantu akustiku.

Papildus eksperimentālo un teorētisko darbu šajā jomā, šodien tika veikts daudzi praktiski. Un izstrādāta mērķsaistītus ultraskaņas mašīnas, iekārtas, kas darbojas ar augstu statisko spiedienu un ieviesa ražošanā ultraskaņas automātisko iestatījumu iekļautas ražošanas līnijas, kas var ievērojami palielināt ražīgumu citiem..

Lai iegūtu vairāk informācijas par ultraskaņu

Pastāstiet mums vairāk par to, kas ir ultraskaņas. Mēs jau runājām par to, ka tas izmanto elastīgos viļņus un vibrāciju. Frekvences ultraskaņas ir 15-20 kHz. Subjektīvi īpašības mūsu sēdes noteica zemāko ultraskaņas frekvences, kas atdala to no frekvences skaņas skaņu. Šī robeža, tāpēc ir nosacīta, un katrs no mums dažādos veidos, nosaka to, kāda ultraskaņu. Augšējā robeža norādīta ar elastīgiem viļņi, to fiziskajām īpašībām. Tie ir izplatīti tikai materiālā veidā, tas ir, viļņa garums ir ievērojami lielāks nekā vidējais brīvo ceļu gāzes molekulu, kas atrodas tajā pašā vai interatomic attālumiem cietvielu un šķidrumu. Pie normāla spiediena gāzes augšējo robežu frekvence ultraskaņas - 10 ⁹ Hz, kamēr cietām vielām un šķidrumiem - no 10 ¹² -10 ¹³ Hz.

avoti ultraskaņas

Ultraskaņas dabiski arī sastāvdaļu dabiskās troksni (ūdenskrituma, vēja, lietus un oļiem, sērfošanas ruļļos, kā arī pavadošo skaņas un novadīšanas Iespējams t. D.), un kā neatņemamu daļu no dzīvnieku pasaules. Tie ir daži no sugas, ko izmanto, lai orientētos telpā, atklāt šķēršļus. Tas ir vēl zināms, ka izmantot ultraskaņu dabas delfīniem (galvenokārt frekvences no 80 līdz 100 kHz). Ļoti liels šajā gadījumā var būt vara emitēto radara signālu. Ir zināms, ka delfīni spēj atklāt Shoals zivju, kas ir attālumā līdz kilometra attālumā.

Emitētāji (avoti) no ultraskaņu tiek sadalīti 2 grupās. Pirmais - ģenerators, kurā svārstības ir satraukti, jo klātbūtni šo šķēršļu, uzstādīti ceļā uz pastāvīgu plūsmu - gāzes vai šķidrumu strūklu. Otrajā grupā, ko var apvienot avotus ultraskaņu, - elektroakustiskām devēji, kas pārveido iepriekš noteiktu strāvas vai sprieguma svārstību mehāniskajā svārstību apņēmusies ciets ķermenis izstaro akustiskos viļņus vidē.

ultraskaņas uztvērēji

Pie vidējiem un zemas frekvences uztvērēji ultraskaņu ir visbiežāk pjezoelektrisks tipa elektroakustiskām devēji. Tās var reproducēt formu izrietošo skaņas signāla, kurā attēlots, kā laika atkarību no skaņas spiediena. Šīs ierīces var būt platjoslas vai rezonanses - atkarībā no tā, vai tie ir paredzēti valsts vides lietojumprogrammām. Termiskā detektori, ko izmanto, lai sagatavotu skaņas lauka īpašības vidēji laika gaitā. Tie ir pārklāti ar skaņu absorbējošu materiālu termistoriem vai termopāri. Akustiskais spiediens un intensitāti var novērtēt arī ar optisko metodes, piemēram, difrakcijas gaismas ar ultraskaņu.

Kur ultraskaņas tiek izmantota?

Ir daudzas jomas piemērošanas, šajā gadījumā, dažādas īpašības ultraskaņu. Šīs jomas var iedalīt nosacīti iedalīt trīs jomās. Pirmā no tām ir saistīta ar to, tādējādi iegūstot ultraskaņas viļņi dažādu informāciju. Otrs virziens - aktīvs ietekme uz tā būtību. Trešā ir saistīts ar signāla pārraidei un signālu apstrādi. No ultraskaņas frekvenču joslā tiek izmantots katrā gadījumā. Mēs tikai dažas no daudzajām jomām, kurās tā ir atradusi savu pieteikumu.

Tīrīšana ar ultraskaņu

Šādas ārstēšanas kvalitāti nevar salīdzināt ar citām metodēm. Kad skalošanas objektus, piemēram, uz virsmas tā tiek saglabāta, līdz 80% no piesārņotājiem, apmēram 55% - ja vibrācijas tīrīšana, aptuveni 20% - ar manuālo un ar ultraskaņu ir ne vairāk kā 0,5% piemaisījumu. Daļas, kas ir sarežģītas formas, var arī skaidrs, tikai ar ultraskaņas palīdzību. Būtiska priekšrocība ir iespēja izmantot to, ir augstas veiktspējas, un zemas izmaksas manuālo darbu. Turklāt, tas ir iespējams aizstāt dārgi un viegli uzliesmojoši organiskos šķīdinātājus lēti un droši ūdens šķīdumi piemērot šķidro freonu un citi.

Nopietna problēma - piesārņojums no gaisa sodrēju, dūmu, putekļu, metāla oksīdi uc var izmantot metodi ultraskaņas tīrīšanas gaisa un gāzes ar ventilācijas atveri, neatkarīgi no mitruma un temperatūras ... Ja ultraskaņas devēju novieto putekļu kamerā, simtiem reižu, lai palielinātu efektivitāti, tās darbību. Kāda ir būtība par šo ārstēšanas? Nejauši pārvietojas gaisā un bieži vien spēcīgāki Motes atduras pret otru saskaņā ar rīcības ultraskaņas vibrāciju. Tomēr to lielums tiek palielināts ar to, ka tās apvienot. Koagulācijas ir process, paplašinot daļiņu. Īpašas filtrs aiztur svērto un apkopot savu ganāmpulku.

Apstrādes no trausliem materiāliem un superhard

Ja ievadāt starp apstrādājamo detaļu un darba virsmu rīka izmantojot ultraskaņu, abrazīvu materiālu, abrazīvās daļiņas darbībai radiatora laikā ietekmēs virsmas daļas. Kad šis materiāls tiek iznīcināts un izņemta, pakļauj pārstrādei ar dažādiem vērsta mikroudarov. Kinemātiskā ārstēšanas sastāv no galvenās kustības - griešanas instrumentu, kas ir izgatavots no gareniskās svārstību un sekundārās - padod uz priekšu, kas ir piestiprināta aparātu.

Ultraskaņa spēj veikt dažādus darbus. Abrazīvajām graudiem enerģijas avots ir garenvirziena vibrācijas. Tie iznīcina materiāls tiek apstrādāti. padod uz priekšu (piederums) var būt riņķveida un šķērsvirzienā un garenvirzienā. ar ultraskaņas terapiju, ir lielāka precizitāte. Atkarībā no tā, kāda veida graudiem ir abrazīva, tas ir no 1 līdz 50 mikroniem. Izmantojot rīku dažādu formu, ir iespējams veikt ne tikai caurumu, bet arī sarežģītas izgriezumiem, izliekts asis, gravēšana, smiltīm, ražošanas matricas un pat dimanta urbi. Izmanto kā abrazīvs materiāls - korunds, dimants, kvarca smiltis, kramu.

Ultraskaņa elektronika

Ultraskaņas metodi bieži izmanto elektronikā. Šajā jomā, bieži vien ir nepieciešams turēt elektrisko signālu attiecībā uz kādu citu. Zinātnieki ir atraduši labu risinājumu, ieteica izmantot ultraskaņas aiztures līnijas (saīsināti - LZ). Viņu darbība ir balstīta uz to, ka elektriskie impulsi tiek pārveidots ultraskaņas mehāniskajām vibrācijām. Kā tas notiek? Fakts, ka ultraskaņas ātrums ir ievērojami mazāks par to, kas attīsta elektromagnētiskos viļņus. Spriegums pulsa pēc apvērstās pārveidošanai par elektrisko mehānisku svārstību tiks aizkavēta, salīdzinot ar izejas līnijām ieejas impulsu.

Pjezoelektrisks un magnetostriktīvi devējiem tiek izmantoti, lai pārvērstu elektrisko uz mehānisko svārstību un atpakaļ. LZ attiecīgi sadalīts pjezoelekriskajiem un magnetostriktīvi.

Ultraskaņas medicīnā

Dažāda veida ultraskaņu tiek izmantoti, lai ietekmētu dzīviem organismiem. Medicīniskajā praksē tās izmantošana šobrīd ir ļoti populāri. Tā ir balstīta uz sekām, kas rodas bioloģiskos audos, kad viņi iet cauri ultraskaņu. Viļņi izraisa svārstības daļiņām vidējā, kas rada veida mikro-masāžas audiem. Ultraskaņa absorbcija noved pie tā vietējā apkure. Tomēr, bioloģiskajiem šķidrumiem rasties noteiktas fizikāli ķīmiskās pārvērtības. Šīs parādības rodas gadījumā vidēji intensitātes skaņas neatgriezenisku kaitējumu. Viņi tikai uzlabo vielmaiņu, un tādējādi veicina vitālo funkciju organisma pakļauti to. Šādas parādības tiek izmantoti ultraskaņas kauciens terapijā.

Ultraskaņa Surgery

Kavitācija un spēcīga apkures pie augstākām intensitāte izraisīt audu iznīcināšanu. Šis efekts mūsdienās tiek izmantots ķirurģijā. Fokusa ultraskaņas lieto ķirurģiskās operācijās, dodot vietējo noārdīšanās dziļās struktūras (piemēram, smadzeņu), nebojājot apkārtējo. Ultraskaņas ķirurģiskie instrumenti tiek izmantoti, kurā strādā gals ir forma zāģa asmens, skalpeli, adatas. Svārstības uzliek uz tiem, sniedz jaunas īpašības uz šīm ierīcēm. Nepieciešamā spēks ir ievērojami samazināta, tādējādi samazinot traumas operācijas. Arī parādīts pretsāpju un hemostatic efektus. Par neasu instrumentu izmantošanu ultraskaņu ietekme tiek izmantota iznīcināšanu ķermeņa parādījās dažu audzēju veidiem.

Ietekme uz bioloģisko audu tiek darīts, lai iznīcinātu mikroorganismus, un izmanto procesos sterilizācija medikamentu un medicīnas instrumentiem.

Pētījums iekšējo orgānu

Būtībā, tas ir pētījums no vēdera dobumā. Šim nolūkam īpašu ierīci. Ultraskaņas var izmantot, lai noteiktu un atšķirtu dažādas anomālijas audu un anatomisko struktūru. Problēma bieži vien ir tā, ka: ir aizdomas par ļaundabīgo audzēju un prasa atšķir to no veidošanās labdabīgs vai infekcijas.

Ultraskaņa ir noderīga pētījumā aknu un citiem uzdevumiem, kas ietver atklāšanu obstrukcijas un žultsceļu slimībām, kā arī pārbaudi, žultspūšļa, lai noteiktu klātbūtni tajā ar akmeņiem un citām patoloģijām. Turklāt, tas var piemērot pētniecības aknu cirozi un citu labdabīgu difūzās aknu slimībām.

Šajā jomā ginekoloģijā, jo īpaši analizējot olnīcu un dzemdes, tā ir izmantošana, ultraskaņas ilgu laiku galvenais virziens, kurā tā tiek veikta īpaši labi. Bieži vien, tur ir arī nepieciešams diferenciāciju labdabīgu un ļaundabīgu audzēju, kas parasti prasa labāko iespējamo kontrastu un telpisko izšķirtspēju. Līdzīgi rezultāti var būt noderīgi pētījumā par dažādu citu iekšējo orgānu.

Ultraskaņas izmantošana zobārstniecībā

Ultraskaņas arī atrada savu pieteikumu zobārstniecībā, kur tā tiek izmantota, lai noņemtu zobakmeni. Tas ļauj ātri, bez asinsizliešanas un nesāpīgi noņemt aplikumu un akmens. Tādējādi mutvārdu gļotādas nav ievainots, un "kabatas" dobuma jādezinficē. Tā vietā, sāpes pacientam rodas siltuma sajūta.