УЗ исследования для сейсморазведки

УЗ исследования в медицине.

Одним из важных видов эхолокации являются ультразвуковые исследования внутренних органов человека, которые широко применяют в медицине. Скорость распространения УЗ волн в тканях человеческого тела составляет около 1540 м/с, т.е. близка к скорости в водной среде. Но из-за акустической неоднородности человеческого тела на границах раздела органов и тканей с разной плотностью и упругостью, происходит частичное отражение, рассеяние и преломление УЗ волн. Чем больше перепад плотности, тем выше амплитуда отраженной УЗ волны. Это и позволяет определять, а потом и воссоздавать в виде изображения пространственные границы между органами, тканями и разными структурными элементами тканей, их форму, размеры, взаимное расположение, локальные особенности. Применяя УЗ волны высокой частоты (1-15 МГц), удается достичь высокой разрешающей способности – до 0,1 мм. При отражении от подвижных объектов (дыхательные перемещения грудной клетки, диафрагмы, сокращения сердца, пульсация артерий, продвижение крови по сосудам и т.п.) изменяется частота отраженной УЗ волны (эффект Доплера). Измеряя величину изменения частоты, можно вычислить соответствующую скорость движения и визуально выделять участки внутренних органов, которые двигаются с разной скоростью, – даже довольно медленно (меньше 1 см/с).

Известен метод спектрально-сейсморазведочного профилирования (ССП). Он состоит в том, что вертикально вглубь земли от мобильного ССП сенсора посылается импульсный акустический зондирующий сигнал. Затем "прослушивается" и записывается его растянутый во времени "отклик" – слабые вторичные акустические волны, возбужденные этим сигналом в земной коре. Они принимаются пьезоэлектрическим пленочным датчиком, который (это принципиально важно!) не имеет собственных резонансных частот. После усиления и фильтрации эхо-сигналов интеллектуальный сенсор выполняет их спектральный анализ. В спектре полученного сейсмического отклика слоям недр, которые находятся на большей глубине, соответствуют все более низкие частоты в спектре. Потом сенсор перемещают на определенное расстояние по горизонтали в заданном направлении "разреза", и повторяют измерения. Результаты многих последовательных измерений сводят вместе и строят "ССП-разрез" геологической структуры.