Principi i aplicació de l'ecografia
Les lleis de propagació de la reflexió, la refracció, la difracció i la dispersió de les ones ultrasòniques en el medi no són essencialment diferents de les lleis de les ones sonores audibles. Però la longitud d'ona dels ultrasons és molt curta, només uns quants centímetres, fins i tot unes mil·lèsimes de mil·límetre.
Les lleis de propagació de la reflexió, la refracció, la difracció i la dispersió de les ones ultrasòniques en el medi no són essencialment diferents de les lleis de les ones sonores audibles. Però la longitud d'ona dels ultrasons és molt curta, només uns quants centímetres, fins i tot unes mil·lèsimes de mil·límetre.
L'aplicació tècnica de l'ecografia, en resum, inclou principalment dos aspectes:
(1) Tractament amb ultrasons. El tractament amb ultrasons utilitza principalment les seves característiques de potència i cavitació per canviar o accelerar el canvi de determinades propietats físiques, químiques, biològiques o estats de substàncies. L'ús d'ones ultrasòniques fortes per al processament, neteja per ultrasons, soldadura per ultrasons, emulsificació per ultrasons, trituració per ultrasons, desgasificació per ultrasons, tractament mèdic per ultrasons, tractament de llavors per ultrasons, etc., s'ha utilitzat àmpliament en diversos sectors com la indústria, l'agricultura, la medicina i salut. A la indústria, les ones ultrasòniques fortes s'utilitzen per perforar i tallar objectes durs com ara acer, ceràmica, gemmes i diamants. Normalment, podem utilitzar martells i broques d'acer per fer forats a les roques dures un per un. El processament d'ultrasons també és el motiu.
(2) Detecció de defectes per ultrasons, mesura de gruix, mesura de distància, diagnòstic mèdic i imatge. En la producció industrial, el mètode de transmissió d'ultrasons s'utilitza sovint per a la detecció no destructiva de productes. L'ona ultrasònica emesa pel generador d'ultrasons pot penetrar a la mostra a provar i ser rebuda pel receptor al costat oposat. Si hi ha un defecte dins de la mostra, l'ona ultrasònica es reflectirà al defecte. En aquest moment, el receptor del costat oposat no pot rebre o no pot rebre tots els senyals ultrasònics emesos pel generador. D'aquesta manera, és possible detectar si hi ha defectes a la mostra sense danyar la mostra a analitzar. En el diagnòstic mèdic, s'utilitza sovint el mètode d'eco: un ultrasò feble penetra al cos humà. Quan l'ecografia es troba amb la interfície de l'òrgan, reflectirà i transmetrà. Les ones ultrasòniques transmeses als òrgans es reflectiran i es tornaran a transmetre quan es trobin amb la interfície. El receptor d'ultrasons rep específicament les ones reflectides cada vegada. El personal mèdic pot entendre la mida i la ubicació dels òrgans i les seves lesions internes en funció de l'interval de temps i la força de l'ona de cada ona reflectida rebuda. En comparació amb les ones sonores audibles, les ones ultrasòniques tenen moltes característiques estranyes:
1. Cavitació: quan les ones ultrasòniques es propaguen al líquid, es crearan petites cavitats al líquid a causa de la vibració violenta de les partícules líquides. Aquestes petites cavitats s'expandeixen i es tanquen ràpidament, provocant col·lisions violentes entre les partícules líquides, donant lloc a pressions de milers a desenes de milers d'atmosferes. Aquesta interacció violenta entre les partícules farà que la temperatura del líquid augmenti sobtadament i tingui un bon efecte d'agitació, de manera que els dos líquids immiscibles (com l'aigua i l'oli) s'emulsionin i acceleren la dissolució dels soluts. reacció química. Els diferents efectes causats per l'acció de les ones ultrasòniques en el líquid s'anomenen cavitació ultrasònica.
2. Característiques de la potència: quan el so es propaga a l'aire, empeny les partícules de l'aire perquè vibren cap endavant i cap enrere i treballen sobre les partícules. La potència de l'ona sonora és una magnitud física que expressa la velocitat del treball de l'ona sonora'. Amb la mateixa intensitat, com més gran és la freqüència de l'ona sonora, més gran és la potència que té. A causa de l'alta freqüència de les ones ultrasòniques, la potència de les ones ultrasòniques és molt gran en comparació amb les ones sonores ordinàries.
3. Característiques de propagació: la longitud d'ona de les ones ultrasòniques és molt curta i la mida dels obstacles ordinaris és moltes vegades més gran que la longitud d'ona de les ones ultrasòniques. Per tant, el poder de difracció de les ones ultrasòniques és molt pobre. Es pot propagar en línia recta en un medi uniforme. Com més curta sigui la longitud d'ona de les ones ultrasòniques, aquesta característica és més notable.
