Головна

Ультразвук і його отримання. Випромінювачі ультразвуку.

ЯГМА

медична фізика

Лікувальний факультет

курс

семестр

потік

Лекція № 5

«Ультразвук»

Склав: Бабенко Н. І.

Г.

Ультразвук і його отримання. Випромінювачі ультразвуку.

Ультразвук - це механічні коливання, частотою понад 20 000 Гц, які поширюються в пружних середовищах в вигляді поздовжніх хвиль. Джерела ультразвуку бувають:

1. Природні:

живі;

неживі.

2. Штучні:

акустікомеханіческіе перетворювачі;

електроакустичні перетворювачі (п'єзоелектричні, магнітострикційні).

Природні джерела ультразвуку - це джерела не створені руками людини і самостійно існуючі в природі.

Живі джерела: коники, цвіркуни, риби, кажани, дельфіни. Неживі джерела: вітер, обвали в горах, землетрусу.

Штучні джерела ультразвуку називаються акустичними перетворювачами, т. К. Вони перетворять механічну або електричну енергію в енергію ультразвукових коливань.

Акустікомеханіческіе перетворювачі - це такі перетворювачі, в яких ультразвукові коливання виникають при перериванні потоку рідини або газу. Приклади: свисток Гальтона, ультразвукова сирена.

Електроакустичні перетворювачі - це такі перетворювачі, в яких ультразвукові коливання виникають при дії на деякі речовини змінних електричних або магнітних полів.

П'єзоелектричні перетворювачі (пьезо - тисну) - такі перетворювачі, які для отримання ультразвуку використовують явище зворотного п'єзоефекту.

П'єзоефект буває прямий і зворотний.

Прямий п'єзоефект полягає в появі на поверхні деяких кристалів (пьезодіелектріков) зарядів під дією механічної напруги (стиснення, розтягнення, вигин). Рис.1.

При прямому п'єзоефекті:

величина заряду на поверхні пропорційна додається механічної напруги;

знак заряду визначається напрямком механічного впливу.

немає впливу стиснення розтягнення

рис.1

Зворотний п'єзоефект - це явище зміни розмірів (деформації) діелектрика при його приміщенні в змінне електричне поле.

Речовини з вираженими п'єзоелектричними властивостями називаються п'єзоелектрик або пьезодіелектрікамі: сегнетова сіль, титанат барію, кварц.

Магнітострикційні перетворювачі - це такі перетворювачі, які для отримання ультразвуку використовують явище магнітострикції. Магнітострикція - це явище зміни форм (розмірів) деяких феромагнітних речовин під дією змінного магнітного поля.

До цих речовин відносяться:

- Нікель і його сплави;

- Кобальт і його сплави;

- Ферити - керамічні з'єднання на основі оксидів заліза, нікелю, цинку.

Речовина у вигляді стрижня поміщають всередину котушки. При підключенні котушки до джерела змінної електричної напруги ультразвукової частоти, електричний струм впливає на стрижень своєї магнітної складової і викликає його деформацію (подовження) з частотою струму. рис.2

рис.2

 



Додаток. | Медичні ультразвукові генератори.
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати