Wat is een echo? Het gebruik van ultrasone technologie en geneeskunde

21e eeuw - de eeuw van de elektronica, atoom, verkenning van de ruimte en echografie. Relatief jonge vandaag de wetenschap van ultrasone trillingen. In de late 19e eeuw P. N. Lebedev, een Russische wetenschapper, fysioloog, bracht zijn eerste studies. Veel vooraanstaande wetenschappers zijn begonnen te doen na deze echografie.

Wat is een echo?

Ultrageluid - verspreidt in golven oscillerende beweging, waarbij deeltjes van het medium te maken. Het heeft zijn eigen kenmerken, die verschillend is van het hoorbare bereik van geluiden. Relatief eenvoudig om de ultrasone gebied gerichte stralingssensor verkrijgen. Daarnaast is het goed gericht, en dientengevolge neemt de intensiteit van de trillingen gemaakt. Voor vermeerdering in vaste stoffen, vloeistoffen en gassen, echografie creëert interessante verschijnselen die praktische toepassingen in vele gebieden van de techniek en wetenschap gevonden. Dat is wat de echografie, wiens rol in de verschillende gebieden van het leven vandaag de dag is zeer hoog.

De rol van ultrageluid in de wetenschap en praktijk

Ultrasound in de afgelopen jaren begon te spelen in het wetenschappelijk onderzoek steeds belangrijkere rol. Experimenteel en theoretisch onderzoek op het gebied van akoestische stromen en ultrasone cavitatie met succes uitgevoerd, waarin wetenschappers liet processen die plaatsvinden bij blootstelling aan ultrageluid in de vloeistoffase te ontwikkelen. Het is een krachtige methode voor het bestuderen van verschillende verschijnselen op dit gebied kennis, zoals fysica. Ultrageluid wordt gebruikt, bijvoorbeeld in halfgeleiderfysica en vaste stof. Vandaag vormden een afzonderlijk gebied van chemie, genaamd "ultrasone chemie". De toepassing maakt het mogelijk om sneller te veel chemisch-technologische processen. Het naar voren als de moleculaire akoestiek - een nieuw gedeelte van de akoestiek dat de moleculaire interactie met de substantie bestudeert van de geluidsgolven. Er waren nieuwe toepassingen van ultrageluid: holografie, introscopy, Acoustoelectronics, ultrasone fazomeriya, quantum akoestiek.

In aanvulling op de experimentele en theoretische werk in het veld, werd vandaag de dag vele praktische uitgevoerd. En ontwikkeld special-purpose ultrasound machines, installaties die werken onder hoge statische druk, en anderen. Geïntroduceerd in de productie van ultrasone automatische instellingen opgenomen in de productielijnen, die aanzienlijk de productiviteit kan verhogen.

Voor meer informatie over echografie

Vertel ons meer over wat is echografie. We hebben al gesproken over het feit dat dit elastische golven en trillingen. De frequentie van ultrageluid 15-20 kHz. Persoonlijke eigenschappen van het gehoor bepaalde ondergrens van de ultrasone frequentie, die het scheidt van de frequentie van hoorbaar geluid. Deze grens is dus voorwaardelijk, en ieder van ons op verschillende manieren bepaalt wat echografie. De bovengrens aangeduid met elastische golven, hun fysieke aard. Zij worden alleen verspreid in een materiële drager, d.w.z. de golflengte moet aanzienlijk groter zijn dan de gemiddelde vrije weglengte van gasmoleculen die in dezelfde of interatomaire afstanden in vaste stoffen en vloeistoffen. Bij normale druk in gassen bovengrens frequentie ultrasone - 10 ⁹ Hz, terwijl de vaste stoffen en vloeistoffen - 10 ¹² -10 ¹³ Hz.

bronnen ultrasound

Ultrasound nature eveneens als bestanddelen van natuurlijke lawaai (waterval, wind, regen en kiezels, branding rollen, alsmede de begeleidende geluiden en lozingen Chance t. D.), en als integraal onderdeel van het dierenrijk. Ze zijn enkele van de soorten die voor oriëntatie in de ruimte, hindernissen te detecteren. Het is verder bekend dat het gebruik ultrageluid aard dolfijnen (voornamelijk frequenties 80 tot 100 kHz). Zeer groot dit geval het vermogen van de uitgezonden radarsignalen. Het is bekend dat dolfijnen in staat zijn om scholen vissen, die zich op een afstand van maximaal een kilometer afstand te detecteren.

Emitters (sources) van ultrageluid zijn verdeeld in 2 groepen. Eerst - een generator, waarbij de trillingen worden geëxciteerd door de aanwezigheid van deze obstakels op de weg van de constante stroom geïnstalleerde - gas of vloeistof stralen. De tweede groep, die kan worden gecombineerd bronnen van ultrageluid, - elektroakoestische omzetters die voorafbepaalde stroom of spanning oscillatie te zetten in mechanische trillingen hecht vast lichaam die akoestische golven uitzendt in het milieu.

ultrasound receivers

Bij gemiddelde en lage frequenties ontvangers van ultrageluid zijn de meest piëzo-elektrische soort elektro-akoestische transducers. Zij kunnen de vorm van het resulterende akoestische signaal, gerepresenteerd als een tijdsafhankelijkheid van de geluidsdruk te reproduceren. De apparaten kunnen zowel breedband of resonant zijn - afhankelijk van de vraag of zij bestemd zijn voor milieu-toepassingen publiek. Thermische detectoren gebruikt voor het bereiden van het geluidsveld kenmerken gemiddeld over de tijd. Ze zijn bedekt met geluidabsorberend materiaal thermistors of thermokoppels. De akoestische druk en intensiteit kan ook worden geëvalueerd door middel van optische werkwijzen zoals diffractie van licht door ultrageluid.

Waar echografie wordt gebruikt?

Er zijn vele toepassingsgebieden, in dit geval, de verschillende kenmerken van ultrageluid. Deze gebieden kunnen voorwaardelijk worden verdeeld in drie gebieden. De eerste daarvan is verbonden, waardoor de ultrasone golven met verschillende informatie verkrijgende. De tweede richting - actieve invloed op de inhoud. Een derde is geassocieerd met signaaltransmissie en signaalverwerking. Van een ultrasone frequentieband wordt gebruikt telkens. We zullen slechts enkele van de vele gebieden waarin het is de toepassing ervan gevonden.

Reinigen met ultrageluid

De kwaliteit van een dergelijke behandeling kan niet worden vergeleken met andere methoden. Tijdens het spoelen items, bijvoorbeeld op het oppervlak daarvan wordt gehandhaafd tot 80% van de verontreinigingen, ongeveer 55% - bij het trillende reinigen, ongeveer 20% - handmatige en met ultrageluid niet meer dan 0,5% onzuiverheden. Onderdelen die complexe vormen hebben, kan heel goed duidelijk alleen met de hulp van ultrageluid. Een belangrijk voordeel van het gebruik ervan is een hoge prestaties en lage kosten van handenarbeid. Bovendien is het mogelijk om dure en ontvlambare organische oplosmiddelen te vervangen goedkoop en veilig waterige oplossingen toe te passen vloeibare freon en anderen.

Een ernstig probleem - vervuiling van de lucht roet, rook, stof, metaaloxiden, etc. worden toegepast een werkwijze voor ultrasoon reinigen van lucht en gas aan de uitlaat onafhankelijk van vochtigheid en temperatuur ... Als de ultrasone transducer in het stof kamer geplaatst, honderden keren om de effectiviteit van haar acties te vergroten. Wat is de essentie van deze behandeling? Willekeurig bewegende stofdeeltjes in de lucht steeds vaker met elkaar botsen onder inwerking van ultrasone trillingen. Echter, de grootte vergroot door het feit dat ze samen te voegen. Coagulatie is het proces van het vergroten van het deeltje. Speciale filter vangt gewogen en geaggregeerd hun schapen.

Bewerking van brosse materiaal en superhard

Als u tussen het werkstuk en het werkoppervlak van het gereedschap met behulp van echografie, voert schurend materiaal, zal de schurende deeltjes tijdens het bedrijf van de radiator het oppervlak van het onderdeel beïnvloeden. Wanneer dit materiaal wordt vernietigd en verwijderd, onderworpen aan behandeling door diverse gerichte mikroudarov. Kinematica van behandeling bestaat uit de hoofdbeweging - snijgereedschappen gereedschap van longitudinale oscillatie en secundaire - de toevoerbeweging, die de inrichting draagt.

Echografie is in staat om verschillende opdrachten te doen. Voor slijpkorrels energiebron zijn longitudinale trillingen. Ze vernietigen het te verwerken materiaal. aanzetbeweging (accessoire) cirkelvormig dwars- en de lengterichting. met ultrasoonbehandeling een grotere nauwkeurigheid. Afhankelijk van het type van graan schuurmiddel is, is het van 1 tot 50 micron. Met de hulpmiddelen van verschillende vormen, is het mogelijk om niet alleen het gat, maar ook complexe uitsparingen gekromd assen, gravure, schuren, productie matrix en zelfs diamantboor maken. Gebruikt als een schurend materiaal - korund, diamant, kwartszand en vuursteen.

Ultrasound in de elektronica

De ultrasone techniek wordt vaak gebruikt in de elektronica. In dit gebied is er vaak behoefte aan een elektrisch signaal ten opzichte van een ander te houden. Wetenschappers hebben een goede oplossing gevonden, suggereerde het gebruik van ultrasone vertragingslijnen (afgekort - LZ). Hun werking berust op het feit dat de elektrische impulsen omgezet in ultrasone mechanische trillingen. Hoe gaat dit gebeuren? Dat de ultrasone snelheid aanzienlijk kleiner is dan die welke ontwikkeld elektromagnetische golven. Spanningspuls na de omgekeerde omzetting in elektrische mechanische trillingen wordt vertraagd uitgangslijn ten opzichte van de pulsingang.

Piëzo-elektrische en magnetostrictieve transductors worden gebruikt om elektrische zetten in mechanische trilling en terug. LZ dienovereenkomstig verdeeld piëzoelektrische en magnetostrictieve.

Ultrasound in Medicine

Verschillende soorten van ultrageluid worden gebruikt om de impact op levende organismen. In de medische praktijk, het gebruik ervan is nu zeer populair. Het is gebaseerd op de effecten die optreden in biologisch weefsel als zij het ultrasone passen. De golven veroorzaken trillingen van deeltjes van het medium, die een soort micromassage weefsels ontstaat. Een ultrasone absorptie leidt tot de lokale verhitting. Echter, in biologische vloeistoffen treden bepaalde fysisch-chemische transformaties. Deze verschijnselen worden veroorzaakt bij matige intensiteit geluid onherstelbare schade. Ze verbeteren alleen de stofwisseling, en zo bijdragen tot de vitale functies van het organisme blootgesteld. Dergelijke verschijnselen worden in ultrasone huilen therapie.

Ultrasound in Chirurgie

Cavitatie en sterke verwarming op hogere intensiteit leiden tot vernietiging van weefsel. Dit effect wordt tegenwoordig gebruikt in de chirurgie. Focale ultrageluid wordt gebruikt voor chirurgische operaties, zodat lokale uitputting in de diepe structuren (bijvoorbeeld hersenen) zonder schade aan het omringende. De ultrasone chirurgische instrumenten worden gebruikt waarin het werkeinde de vorm van zaagblad, scalpel, naalden. Schommelingen opgelegd, geven een nieuwe kwaliteiten om deze apparaten. De vereiste kracht wordt aanzienlijk gereduceerd, waardoor afneemt trauma chirurgie. Ook getoond pijnstillende en hemostatische effecten. De impact van een stomp voorwerp met het gebruik van ultrageluid wordt gebruikt voor de vernietiging van het lichaam verscheen in sommige soorten van tumoren.

Effecten op biologische weefsels wordt gedaan om micro-organismen te vernietigen en gebruikt in de processen van de sterilisatie van farmaceutische producten en medische instrumenten.

De studie van de inwendige organen

In principe is het onderzoek van de buikholte. Hiervoor is een speciaal apparaat. Echografie kan worden gebruikt om de verschillende afwijkingen van weefsels en anatomische structuren te detecteren en te onderscheiden. Het probleem is vaak dat: er een vermoeden van kwaadaardigheid en u hoeft zich onderscheiden van de vorming van een goedaardige of besmettelijk.

Echografie is nuttig bij het onderzoek van de lever en van andere taken, waarbij de detectie van obstakels en biliaire ziekten, alsmede galblaasonderzoek bevatten om de aanwezigheid daarin van stenen en andere pathologieën. Bovendien kan het worden toegepast onderzoek cirrose en andere goedaardige diffuse leverziekten.

Op het gebied van gynaecologie, met name bij de analyse van de eierstokken en de baarmoeder, de toepassing van ultrageluid voor een lange tijd, de hoofdrichting waarin zij plaatsvindt bijzonder succesvol. Vaak is er ook behoefte differentiatie van goedaardige en kwaadaardige tumoren, die meestal de best mogelijke contrast en ruimtelijke resolutie vereist. Soortgelijke bevindingen kunnen nuttig zijn bij de studie van een verscheidenheid aan andere interne organen zijn.

Het gebruik van ultrageluid in de tandheelkunde

Echografie heeft ook gevonden de toepassing ervan in de tandheelkunde, waar het wordt gebruikt om tandsteen te verwijderen. Het maakt het mogelijk snel, bloedeloos en pijnloos om tandplak en steen verwijderen. Zo mondslijmvlies is niet gewond, en "zakken" holte gedesinfecteerd. In plaats van de pijn een patiënt ervaart een gevoel van warmte.