II. УЗ генератор. Принципы его работы.

ЯГМА

Медицинская физика

Фармацевтический факультет

Курс

Семестр

Лекция № 2.

«Ультразвук»

Составил: Крайнова Е.Ю.

Г.

I. Ультразвук. Его виды. Источники ультразвука.

Ультразвук (УЗ) – это механические колебания, распространяющиеся в виде продольных волн в упругих средах с частотой свыше 20000 Гц.

 

По частоте УЗ различают:

– УЗ низких частот (2´10⁴ ¸ 10⁵ Гц).

– УЗ средних частот (10⁵ ¸10⁷ Гц).

– УЗ высоких частот (10⁷¸ 10⁹ Гц).

– Гиперзвук (10⁹¸ 10¹² Гц).

 

Источники УЗ

 

 

естественные искусственные

 

 

Живые неживые Акустико- пьезо- магнитно-

(дельфин, (ветер, шум механические электрические стрекционные.

летучие листьев,

мыши) обвал,гроза).

 

1. Акустико-механические – их работа основана на прерывании струи газа или жидкости. Это воздушные или жидкостные свистки. Их недостаток - это нестабильность частоты и амплитуды, их область применения ограничена.

 

2. Пьезоэлектрические – основаны на явлении обратного пьезоэлектрического эффекта. Его сущность: под действием электрического поля происходит механическая деформация тел (сжатие и растяжение). При этом возникают колебания, частота которых зависит от частоты изменения знака потенциала на гранях кристалла. Он начинает вибрировать, излучая механическую волну (УЗ) с соответствующей частотой. Вещества, в которых хорошо выражены пьезоэлектрические свойства - кристаллические диэлектрики (кварц, сегнетова соль).

 

3. Магнитно-стрикционные – их работа основана на явлении магнитострикции, то есть способности ферромагнитных материалов (кобальт, никель, их сплавы, ферриты), помещённых в переменное магнитное поле, изменять свои размеры с частотой равной частоте поля. При этом возникает УЗ-волна:

 

 

Такие преобразователи дешевле пьезоэлектрических, но не могут работать при высоких температурах.

II. УЗ генератор. Принципы его работы.

Это техническое устройство для получения и выявления УЗ.

 

Он состоит:

1.Ламповый или полупроводниковый генератор электрических колебаний УЗ частоты.

2.Излучатель УЗ, преобразующий электрические колебания в механические.

 

Принцип работы: от генератора к излучателю поступает переменное

электрическое напряжение нужной частоты и мощности. При этом между электродами создаётся переменное электрическое поле, под действием которого кварцевая пластинка изменяет свои линейные размеры. При этом возникают механические колебания в среде в виде ультразвука.

 

В медицине генератор используется для диагностики, терапии, хирургии, для научных исследований.

Для диагностики – используется генератор с частотой 5-6 МГц и излучатели пьезоэлектрического типа.

В терапии – n = 880 кГц, излучатели пьезоэлектрического типа.

В хирургии – n = 100 кГц, излучатели магнитострикционного типа, работающие либо в непрерывном, либо в импульсивном режиме.