Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Отражение ультразвука. Звуковидение


Как и всем видам волн, ультразвуку присущи явления отражения и преломления. Однако эти явления заметны лишь в том случае, когда размеры неоднородностей сравнимы с длиной волны. Длина УЗ-волны существенно меньше длины звуковой волны (А. = v/v). Так, длины звуковой и ультразвуковой волн в мягких тканях на частотах 1 кГц и 1 МГц соответственно равны: КЗВ = 1500/1000 = 1,5 м; Ау3 = 1500/1 000 000 = 1,5х10-3 м = 1,5 мм. В соответствии со сказанным, тело размером 10 см практически не отражает звук с длиной волны с А, = 1,5 м, но является отражателем для УЗ-волны с А = 1,5 мм.

Эффективность отражения определяется не только геометрическими соотношениями, но и коэффициентом отражения г, который зависит от отношения волновых сопротивлений сред х (см. формулы 3.8, 3.9):

Для значений х, близких к 0, отражение является практически полным. Это является препятствием для перехода УЗ из воздуха в мягкие ткани (x = 3×10-4,r = 99,88%). Если УЗ-излучатель приложить непосредственно к коже человека, то ультразвук не проникнет внутрь, а будет отражаться от тонкого слоя воздуха между излучателем и кожей. В данном случае малые значения х играют отрицательную роль. Чтобы исключить воздушный слой, поверхность кожи покрывают слоем соответствующей смазки (водным желе), которая играет роль переходной среды, уменьшающей отражение. Напротив, для обнаружения неоднородностей в среде малые значения х являются положительным фактором.

Значения коэффициента отражения на границах различных тканей приведены в табл. 5.2.

Интенсивность принимаемого отраженного сигнала зависит не только от величины коэффициента отражения, но и от степени поглощения ультразвука средой, в которой он распространяется. Поглощение УЗ-волны приводит к тому, что эхосиг-нал, отраженный от структуры, расположенной в глубине, значительно слабее того, который образовался при отражении от подобной структуры, расположенной недалеко от поверхности.

На отражении УЗ-волн от неоднородностей основано звуковидение, используемое в медицинских ультразвуковых исследованиях (УЗИ). В этом случае ультразвук, отраженный от неоднородностей (отдельные органы, опухоли), преобразуется в электрические колебания, а последние - в световые, что позволяет видеть на экране те или иные предметы в непрозрачной для света среде, На рисунке 5.6 дано изображение человеческого плода возраста 17 недель, полученное с помощью ультразвука.



Рис. 5.6. Изображение человеческого плода возраста 17 недель, полученное с помощью ультразвука частотой 5 МГц.

На частотах УЗВЧ-диапазона создан ультразвуковой микроскоп — прибор, аналогичный обычному микроскопу, преимущество которого перед оптическим состоит в том, что при биологических исследованиях не требуется предварительного окрашивания объекта. На рисунке 5.7 показаны фотографии красных кровяных телец, полученные оптическим и ультразвуковым микроскопами.

Рис. 5.7. Фотографии красных кровяных телец, полученные оптическим (а) и УЗ (б) микроскопами

При увеличении частоты УЗ-волн увеличивается разрешающая способность (можно обнаруживать более мелкие неоднородности), но уменьшается их проникающая способность, т.е. уменьшается глубина, на которой можно исследовать интересующие структуры. Поэтому частоту УЗ выбирают так, чтобы сочетать достаточное разрешение с необходимой глубиной исследования. Так, для УЗ-иссле-дования щитовидной железы, расположенной непосредственно под кожей, используются волны частоты 7,5 МГц, а для исследования органов брюшной полости используют частоту 3,5—5,5 МГц. Кроме того, учитывают и толщину жирового слоя: для худых детей используется частота 5,5 МГц, а для полных детей и взрослых — частота 3,5 МГц.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Акустические течения и кавитация. Выделение теплоты и химические реакции | Общее воздействие ультразвука на ткани и организм в целом

Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 467; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:

  1. Воздействие ультразвука.
  2. Выявление результатов инвентаризации и отражение их в учете.
  3. Защита от шума инфра и ультразвука.
  4. И их отражение в современном рельефе
  5. Инвентаризация кассы и отражение ее результатов в бухгалтерском учете
  6. Инвентаризация нематериальных активов, отражение в учете ее результатов
  7. Инвентаризация основных средств, порядок проведения и отражение в учете ее результатов
  8. Лекция 1. Тема: Сущность мировоззренческого сдвига в картине мира человека на рубеже ХIХ – ХХ вв. и его отражение в проблематике искусства
  9. Методы продажи готовой продукции и признания выручки, отражение их в учете
  10. Натиск с запада и его отражение. Александр Невский
  11. Отражение в бухгалтерском учете операций с банками-нерезидентами в иностранной валюте, в соответствии с Положением № 302-П осуществляется на следующих счетах.
  12. Отражение в учете затрат на ремонт основных средств

studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.