Ultrasonla ilgili teknoloji hakkında herhangi bir bilginiz var mı?

Temel Tanıtım:

Ultrason, frekansı 20000 Hz'den daha yüksek olan bir ses dalgasıdır ve pratik uygulamalarda güç ultrasonu ve algılama ultrasonu olarak ikiye ayrılır. İyi yönlülüğe, güçlü penetrasyon kabiliyetine sahiptir ve konsantre ses enerjisi elde etmek kolaydır. Yüksek yoğunluklu katılarda ve sıvılarda uzun mesafelerde yayılabilir ve mesafe belirleme, endüstriyel testler, tıbbi ultrason, temizleme, kaynak, delme, çakıl, sterilizasyon ve dezenfeksiyon vb. için kullanılabilir.

Bilim adamları, hertz (Hz) cinsinden ölçülen ses frekansı olarak saniyedeki titreşim sayısını ifade eder. İnsan kulağımızın duyabileceği ses dalgalarının frekansı 20Hz ile 20000Hz arasındadır. Ses dalgalarının titreşim frekansı 20 Hz'den az veya 20000 Hz'den büyük olduğunda onları duyamayız. Bu nedenle, frekansı 20000 hertz'in üzerinde olan ses dalgalarını 'ultrasonik dalgalar' olarak adlandırırız. Tıbbi teşhis için yaygın olarak kullanılan ultrasonik frekans 1 MHz ila 10 MHz arasındadır.

Teorik araştırmalar, aynı genlik koşulları altında, bir nesnenin titreşim enerjisinin titreşim frekansıyla doğru orantılı olduğunu göstermektedir. Ultrasonik dalgalar bir ortamda yayıldığında, ortamdaki partikül titreşim frekansı çok yüksektir ve bu da büyük miktarda enerjiye neden olur. Kuzey Çin'in kurak kışında, bir su tankına ultrasonik dalgalar verilirse, yoğun titreşim tanktaki suyun birçok küçük damlacıklara ayrılmasına neden olur. Daha sonra damlacıkları odaya üflemek için küçük bir fan kullanılabilir, bu da iç hava nemini artırabilir. Bu, ultrasonik nemlendiricilerin prensibidir.Farenjit ve soluk borusu iltihabı gibi hastalıklarda, etkilenen bölgeye ilaçla ulaşmak için kan akışını kullanmak zordur. İlacı atomize etmek ve hastanın nefes almasını sağlamak için nemlendirici prensibini kullanmak terapötik etkiyi artırabilir. Ultrasonun muazzam enerjisi ayrıca insan vücudundaki taşların yoğun zorlamalı titreşimlere maruz kalmasına ve parçalanmasına neden olabilir, böylece ağrıyı hafifletir ve iyileşme hedefine ulaşır. Ultrason, bakteriyel yapılara zarar verebilen ve öğeleri dezenfekte edebilen renkli ultrason, B-ultrason ve litotripsi (safra taşları, böbrek taşları, göz torbaları vb.) gibi tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır.

Üretim yöntemi:

Ses dalgaları, nesnelerin mekanik titreşim durumlarının (veya enerjisinin) yayılma şeklidir. Sözde titreşim, bir maddenin parçacıklarının denge konumlarına yakın gidiş-dönüş hareketini ifade eder. Örneğin tambur yüzeyine vurulduktan sonra yukarı aşağı titreşir ve bu titreşim hali ses dalgası denilen hava ortamında her yöne yayılır. Ultrason, titreşim frekansı 20000 Hz'den daha büyük olan ve saniyedeki frekansı çok yüksek olan ve insan işitme duyusunun genel üst sınırını (20000 Hz) aşan bir ses dalgasını ifade eder. İnsanlar bu tür görünmez ses dalgasını ultrason olarak adlandırır.Ultrason ve işitilebilir ses esasen aynıdır ve ortak özellikleri, tipik olarak elastik bir ortamda uzunlamasına bir dalga olarak yayılan ve bir enerji yayılımı biçimi olan mekanik bir titreşim modudur. Aradaki fark, ultrasonun yüksek frekansa, kısa dalga boyuna ve belirli bir mesafe içinde düz bir çizgi boyunca yayılırken iyi bir ışına ve yönlülüğe sahip olmasıdır. Şu anda, abdominal ultrason görüntüleme için kullanılan frekans aralığı 2-5 MHz arasındadır, Yaygın olarak kullanılan 3~3,5 megahertz'dir (saniyede 1 titreşim 1Hz'dir, 1 megahertz=10 ^ 6Hz, yani saniyede 1 milyon titreşim ve işitilebilir dalgaların frekansı 16-20000 Hz arasındadır).

Yansıma, kırılma, kırınım ve saçılma gibi ortamdaki ultrasonun yayılma yasaları, temel olarak işitilebilir ses dalgalarınınkinden farklı değildir. Ancak ultrasonun dalga boyu çok kısadır, yalnızca birkaç santimetre, hatta milimetrenin birkaç binde biri kadardır. İşitilebilir ses dalgalarıyla karşılaştırıldığında, ultrasonun pek çok garip özelliği vardır: yayılma özellikleri - ultrasonun dalga boyu çok kısadır ve tipik engellerin boyutu, ultrason dalgalarından birçok kez daha büyüktür. Bu nedenle, ultrasonun kırınım yeteneği zayıftır ve düzgün bir ortamda düz bir yönde yayılabilir. Ultrasonun dalga boyu ne kadar kısaysa, bu özellik o kadar belirgindir.Güç özellikleri - Ses havada yayıldığında, havadaki parçacıkları ileri geri titreştirerek parçacıklar üzerinde iş yapar. Ses gücü, ses dalgalarının çalışma hızını temsil eden fiziksel bir niceliktir. Aynı yoğunlukta, bir ses dalgasının frekansı ne kadar yüksekse gücü de o kadar fazladır.

Ultrasonun yüksek frekansı nedeniyle, gücü sıradan ses dalgalarına kıyasla çok yüksektir. Kavitasyon - Ultrasonik dalgalar bir sıvı içinde yayıldığında, sıvı parçacıklarının yoğun titreşiminden dolayı sıvı içinde küçük boşluklar oluşur. Bu küçük boşluklar hızla genişler ve kapanır, sıvı parçacıklar arasında şiddetli çarpışmalara neden olarak binlerce ila on binlerce atmosfer basıncına neden olur. Parçacıklar arasındaki yoğun etkileşim, sıvının sıcaklığında ani bir artışa neden olarak iyi bir karıştırma etkisi sağlar, böylece karışmayan iki sıvıyı (su ve yağ gibi) emülsifiye eder, çözünenlerin çözünmesini hızlandırır ve kimyasal reaksiyonları hızlandırır.Ultrasonun sıvılardaki etkisinin neden olduğu çeşitli etkilere, ultrasonun kavitasyon etkisi denir.

2 × üzerinde frekans 10 kHz'lik bir ses dalgası. Ultrasonun üretimini, yayılmasını, alımını ve çeşitli ultrasonik etkilerini ve uygulamalarını inceleyen akustiğin dalına ultrasonik denir. Ultrasonik dalgalar üreten cihazlar arasında mekanik ultrasonik jeneratörler (gaz ıslıkları, sirenler ve sıvı ıslıkları gibi), elektromanyetik indüksiyon ve etki ilkeleri kullanılarak yapılan elektrikli ultrasonik jeneratörler ve piezoelektrik kristallerin elektrostriktif etkisi kullanılarak yapılan elektro-akustik dönüştürücüler ve ferromanyetik malzemelerin manyetostriktif etkisi.