什么是超聲波？超聲波是做什么的？

超聲波原理

引言

　什么是超聲波，各種頻段的聲波是什么樣子的？大家先來(lái)聽(tīng)聽(tīng)20hz--20khz頻率的聲音？

    　                             各個(gè)頻率超聲波的聲音播放，超聲波音頻文件

　超聲波最早被人類發(fā)現(xiàn)是在1793年由意大利科學(xué)家斯帕拉捷在蝙蝠身上發(fā)現(xiàn)其存在,隨后的30多年里人們進(jìn)行了有關(guān)超聲波的產(chǎn)生機(jī)理方面的大量研究,直到1830年F· Savar用齒輪產(chǎn)生24×104HZ的超聲,首次實(shí)現(xiàn)了人類在人工控制下超聲波的產(chǎn)生,開(kāi)啟了超聲歷史的新紀(jì)元,其他新技術(shù)如壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)大大推動(dòng)了超聲波的快速發(fā)展,在隨后的60年間世界各地區(qū)有關(guān)超聲技術(shù)的研究不斷的取得突破性成果,20世紀(jì)的40年代超聲技木開(kāi)始應(yīng)用于臨床邸療方面,這也同樣推動(dòng)了人類醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展,有關(guān)超聲波在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用與研究取得突破性進(jìn)展,國(guó)際間也有過(guò)許多的交流與合作,共同推動(dòng)了超聲科技的發(fā)展和進(jìn)步。

　　我國(guó)在超聲方面的研究相對(duì)落后于國(guó)際主流國(guó)家,我國(guó)由于當(dāng)時(shí)特別的時(shí)期和特別的情況,20世紀(jì)60年代才開(kāi)始超聲方面的研究,有關(guān)超聲學(xué)的相關(guān)研究始于也在這個(gè)時(shí)期真正開(kāi)始,并且在隨后的幾年發(fā)展中取得了許多重要成果和重要的應(yīng)用,如金屬探傷、種子的培育、印染等。在基礎(chǔ)研究方面也取得了重要進(jìn)展,如研制出有關(guān)超聲波在固體中衰減所用的檢測(cè)設(shè)備,進(jìn)行了有關(guān)超聲乳化等課題的研究,研制出分子聲學(xué)試驗(yàn)等設(shè)備,表面換能器的相關(guān)研究在1960年左右開(kāi)始。改革開(kāi)放的新時(shí)期,超聲技術(shù)開(kāi)始了實(shí)際應(yīng)用之路,并且在該領(lǐng)域的一些列成果開(kāi)始走進(jìn)我們的生產(chǎn)生活之中,例如超聲診斷,高頻壓電材料研制成功并且走向?qū)嵱?復(fù)合型超聲波換能器問(wèn)世,超聲焊接技術(shù),超聲波清洗技術(shù)等一系列的成果逐步應(yīng)用并且走向成熟,而且還催生了一大批的產(chǎn)業(yè),并 且目前已經(jīng)形成了相當(dāng)大規(guī)模,鑒于超聲研究的重要性及其所蘊(yùn)含的巨大潛 力,國(guó)家也相應(yīng)投入大筆資金和人力進(jìn)行相關(guān)的研究,如建立國(guó)家級(jí)的重點(diǎn) 實(shí)驗(yàn)室,扶植相關(guān)科研機(jī)構(gòu)有關(guān)超聲方面的研究。

總而言之,我們國(guó)內(nèi)的超 聲學(xué)研究取得了長(zhǎng)足發(fā)展,有些領(lǐng)域已走在國(guó)際水平的前列。 超聲技術(shù)是20世紀(jì)發(fā)展起來(lái)的高新技術(shù),是一門集物理、電子、機(jī)械及材 料學(xué)為基礎(chǔ)的多學(xué)科交叉的邊緣科學(xué),其應(yīng)用跨涉多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域。

新技術(shù)的應(yīng)用會(huì)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也能在某種程度上提高我們的生活質(zhì)量,也可以增加個(gè)人和企業(yè)在日常生產(chǎn)中的安全系數(shù),同時(shí)也能降低生產(chǎn)成本,在日新月異的今 天對(duì)于提高生產(chǎn)效率也功不可沒(méi)。其應(yīng)用總體上包括兩大方面:第一類是超聲 加工和處理技術(shù);　第二類就是超聲檢測(cè)與控制技術(shù),第一類技術(shù)應(yīng)用是通過(guò) 超聲波去改變物質(zhì)本身的特性或者狀態(tài),以滿足生產(chǎn)生活需要。第二類應(yīng)用主 要是超聲波本身的檢測(cè)及測(cè)量,這兩類技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,在軍事、農(nóng)業(yè)等 領(lǐng)域的應(yīng)用不勝枚舉也頗為常見(jiàn),超聲技術(shù)蘊(yùn)含著巨大的發(fā)展?jié)摿?這也引起 了包括中國(guó)在內(nèi)的美國(guó)、德國(guó)、加拿大等國(guó)內(nèi)國(guó)際的廣泛關(guān)注。

1.    超聲波基本原理及傳播特點(diǎn)

1.1什么是超聲波

超聲波是指頻率高于20000Hlz的一種人無(wú)法聽(tīng)見(jiàn)的聲波,由于人耳的聽(tīng)覺(jué) 頻率范圍在20赫茲和200000赫茲之間,若聲音的振動(dòng)頻率高于20000z人耳就 無(wú)法聽(tīng)到,因此習(xí)慣上把頻率高于2000赫茲的聲波稱為超聲波3,當(dāng)然低于 20赫茲的也不在我們的聽(tīng)覺(jué)范圍內(nèi),屬于次聲波,超聲波是一種機(jī)械波,機(jī)械 振動(dòng)與波動(dòng)是超聲波探傷的物理基礎(chǔ),超聲波也屆于聲波家族中的一員,它與 平常聽(tīng)到的聲音的本質(zhì)是一樣的,其共同的特點(diǎn)是都屬于機(jī)械振動(dòng),屬于能量 和動(dòng)量之間的一種傳播形式,在彈性介質(zhì)內(nèi)常常以縱波的形式傳播,它們之間 不同點(diǎn)在于超聲的頻率高,波長(zhǎng)較短所以說(shuō)超聲波的衍射能力不是很強(qiáng),在介 質(zhì)一定密度不變的情況下,超聲波能通常的障礙物都會(huì)比超聲波的波長(zhǎng)大很多 夠沿著波的方向一致沿直線傳波,超聲波的波長(zhǎng)相對(duì)來(lái)說(shuō)越短的話,直射能力 就越好,在一定距離范圍內(nèi)可沿直線傳播,具有非常好的束射性與方向性。

1.2超聲波的基本原理

1.2.1壓電效應(yīng)及脈沖超聲波的產(chǎn)生

部分固體受到壓力或者拉力時(shí),將會(huì)產(chǎn)生形變導(dǎo)致使物質(zhì)發(fā)生極化,并且 在物質(zhì)的表面產(chǎn)生正負(fù)束縛電荷的現(xiàn)象叫作壓電效應(yīng)。物質(zhì)本身的壓電效應(yīng)和 它的本身內(nèi)部結(jié)構(gòu)有關(guān),例如石英晶體,它的化學(xué)成分為SiO2,可將其看作是 由正4價(jià)的Si離子和負(fù)2價(jià)O離子組成,石英晶體的分子中兩種離子可形成規(guī) 整的六角形排列。如下圖所示,三個(gè)正原子形成一個(gè)向右的正三角形,正電中 心可看作在三角形的重心處。同上述方法,三個(gè)帶負(fù)電的原子對(duì)將組成一個(gè)向 左的三角形,其負(fù)電中心也同樣在三角形的重心上,若晶體不受力時(shí),兩個(gè)三 角形重心重合,六角形單元呈電中性,同時(shí)整個(gè)晶體也呈電中性。

石英品體的壓電效應(yīng)

　　當(dāng)晶體治x方向受到拉力時(shí)或者沿y方向受到壓力時(shí),六角形將沿x方向變形 長(zhǎng)這將使得正負(fù)電的中心不合最然此時(shí)的六角形仍呈現(xiàn)電中性,但 是其正負(fù)電中心不重合導(dǎo)致產(chǎn)生電偶極矩p,整個(gè)品體中其實(shí)有許多這樣的電 偶極矩排列,這也使得晶體出現(xiàn)極化現(xiàn)象,晶體左右表面出現(xiàn)束縛電荷。但是 當(dāng)外力消失的時(shí)候,晶體將會(huì)恢復(fù)為原狀,極化現(xiàn)象也將會(huì)消失。類似的,若 晶體沿y方向受到拉力或者沿x方向受到壓力時(shí),正負(fù)原子三角形都將被壓扁 變形,這將也造成正負(fù)電中心不重合,但此時(shí)電偶極矩的方向和x所受拉力時(shí) 方向相反,晶體的極化方向也相反,即壓電效應(yīng)產(chǎn)生的本質(zhì),其他晶體如太酸 鋇,即便是沒(méi)有受到外力作用正負(fù)電中心仍然不會(huì)重合,通常把這種現(xiàn)象叫做 自極化現(xiàn)象,這類晶體中具有壓電效應(yīng)與逆壓電效應(yīng)的陶瓷材料常被稱作壓電 陶瓷 若壓電能在披加工成平面形狀以后,在其正反面鍍上銀作電極以后,該 器件被稱作壓電晶片,當(dāng)給壓電晶片兩極人為施加施加電壓短脈沖時(shí),逆壓電 效應(yīng)的有在致使晶片將發(fā)生彈性形變,其產(chǎn)生彈性振蕩,由此產(chǎn)生的頻率與晶 片的聲速和厚度有聯(lián)系,只要選擇合適的晶片厚度就可以在可控下得到超聲頻率 范圍的彈性波,也就是通常所說(shuō)的超聲波,在振動(dòng)源振動(dòng)過(guò)程中,由于各種因 素的影響,比如能量的損失,導(dǎo)域振幅的慢慢變小,最后它是以超聲波的形式對(duì)外進(jìn)行發(fā)射的,一般把它叫作脈沖波 .

2.2超聲波的波形

超聲波在本質(zhì)上與普通的聲波是一致的,其許多的傳播規(guī)律和傳播特性具有相同的傳播特點(diǎn),兩者都是因頻率而劃定界限,因此攜帶的能量也不同,大 體上存在以下三種波形:縱波波形是當(dāng)傳播媒質(zhì)中各點(diǎn)振動(dòng)的方向和超聲波的傳播方向平行時(shí),該波形被稱作縱波波形,縱波是質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)方向與傳插方向平行的波,任何固體介質(zhì)當(dāng)其體積發(fā)生交替變化時(shí)均能產(chǎn)生縱波,縱波在固體、液體和氣體中都可以他播 橫波波媵是當(dāng)傳播媒質(zhì)中各點(diǎn)振動(dòng)向稱的傳播方向垂直時(shí),該超聲波破稱 橫波波形,橫波也稱世凸波,是質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)方向與波的傳播方向重直,由 于煤質(zhì)除了能小捉體根變巧外,橫波的產(chǎn)生需悲剪切應(yīng)力交替作用在物體 如地震波橫波的產(chǎn)生就需要行于地表的力即剪切應(yīng)力的交替作用。

超聲波在我們的日常生產(chǎn)生活中扮演著舉足輕重的角色和其本身的特點(diǎn)離不開(kāi)的性質(zhì)決定其用途,與普通聲波相比,

1）超波具有許多優(yōu)點(diǎn)如直射性好,超聲波的頻率相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高,它的波長(zhǎng)和聲波相相比之下要 短的衍射現(xiàn)象也不是很明顯容易得到定向而集中的波來(lái)在定距內(nèi)沿著直線傳播,在遇到障礙物時(shí)會(huì)發(fā)生反；

2)功率大叫這是由起聲波本身的特點(diǎn)所決定的,因其波長(zhǎng)相對(duì)較組,頻率也較高,本身又屬于能量的傳播形式,這也就說(shuō)明它本身是攜帶了更強(qiáng)的能量,大功率的超聲波簡(jiǎn)稱功率超聲

(3)穿透能力強(qiáng)。超聲波在固體成者液體中時(shí)衰減很小,這也是其在水下 探測(cè)及探傷方畝取得重要應(yīng)用的原因所在,介質(zhì)吸收系數(shù)隨波的頻率增大而增 ,超盧波的頻澤增加時(shí)其穿透本領(lǐng)會(huì)下降,因此在不同的應(yīng)用中,其頻的 選擇不同在不透明的固體中超聲波能夠無(wú)損穿透兒十米的厚度,這反面閏用 于金屬等材料的探傷,液體中用于海底地形掃測(cè)和偵察,超聲波在遇到雜質(zhì)或 者介質(zhì)分界面時(shí)會(huì)有明顯的反射,低其弱點(diǎn)在于超聲波在空氣中衰減較快,無(wú) 法利用超聲波進(jìn)行窒車運(yùn)距離探測(cè) 能產(chǎn)生空化作用,

超聲波在液體中傳播時(shí),由于其本身是一種機(jī)械波 若液體受壓產(chǎn)生逐級(jí)壓,相對(duì)比穩(wěn)定,因此液體能耐壓,而承受拉力的能力卻 很差,因此當(dāng)超聲波的波濃摩足夠大時(shí),承受不住拉力而發(fā)生斷裂,導(dǎo)致其產(chǎn)聲近似于真空或者只含少量氣體的空穴,在聲波的壓縮階段,這些空穴也被壓縮 道到它們崩潰,在這些空穴朋責(zé)過(guò)程中將會(huì)發(fā)生放電并伴隨發(fā)光觀象,此現(xiàn)象被 稱作室化作用,也正是由于這些特點(diǎn)的存在,促使超聲波走進(jìn)我們的生產(chǎn)生活 在國(guó)防、醫(yī)療,科技創(chuàng)新、農(nóng)業(yè)等許多領(lǐng)域得到了重要的應(yīng)用 ；

2超聲波的應(yīng)用

   超聲波在農(nóng)業(yè)生活中扮演著極其重要的角色,它的是液涉足的 領(lǐng)城包括超聲診師、超聲波探傷,大功率超聲、船聲理療、聲波撿測(cè)、超 聲波處理,在工業(yè)中超聲可用來(lái)對(duì)材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢測(cè)和探傷,同時(shí)也 可以測(cè)量氣體,液體或者固體的物理參數(shù),測(cè)量物體的厚度;液面的高度、流 量、精度或者硬度等等,也可以對(duì)材料的焊縫處,粘接處等進(jìn)行全面檢查。

　在其他應(yīng)用方面如超聲波清洗和加工處理還可以被應(yīng)用在切割、焊接、噴霧、乳 化、電鍵等工藝中,超聲波清洗技術(shù)是一種高效率的洗滌方法,已經(jīng)在尖端和 管 精密工業(yè)中得到普及。

　　大功率超聲也可用于機(jī)械加工之中,使超聲波在拉 拉絲、擠壓和鉚接等工藝中得到應(yīng)用。醫(yī)學(xué)中的超聲波診斷發(fā)展甚快,且應(yīng)用 效果很好,已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)上大影象診斷方法之一,與X線、同位素分別應(yīng)用 于不同場(chǎng)合,例如超聲波理療、超聲波診斷、腫瘤治療和結(jié)石粉碎等。

在農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)中,可以用超聲波對(duì)有機(jī)體細(xì)胞的殺傷的特性來(lái)進(jìn)行消毒滅菌,對(duì)作物種 子進(jìn)行超聲波處理,有利于堤高種子發(fā)芽率和也能促使作物增產(chǎn)增收。

此外超 聲波的液體處理和凈化也可應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中,例如超聲波水處理、燃油乳化 大氣除塵等,微波超聲的應(yīng)用重點(diǎn)在于微波電子器件,已經(jīng)制成了超聲波延遲 線、聲電放大器、聲電濾波器、脈沖壓縮濾波器等,以下面就對(duì)超聲波的幾個(gè) 典型應(yīng)用加以描述:

2.1超聲波在制漿造紙工業(yè)中的應(yīng)用

2.11紙漿預(yù)處理

利用超聲技未處理紙漿,使之產(chǎn)生機(jī)械的打漿效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn),利用超 聲波處理木漿,其有與機(jī)械打漿、精漿相類似的效果,可對(duì)纖維細(xì)胞壁產(chǎn)生位 移、變形以及細(xì)纖維化等作用,這主要是由于超聲波空化產(chǎn)生的微流對(duì)纖維的 沖擊、剪切作用,使纖維纖維細(xì)胞壁出現(xiàn)裂紋、發(fā)生位移和變形,初生壁和次 生壁外層破裂脫除,次生壁中層暴露出來(lái):或使纖維產(chǎn)生縱向分裂,發(fā)生細(xì)纖 維化。超聲波處理不僅對(duì)纖維有機(jī)械打漿效應(yīng),面且經(jīng)超聲波處理后,纖維的 保水值增大,纖維的可及度和反應(yīng)性能顯著提高。對(duì)于含較多果膠質(zhì)的纖雛, ‖利用超聲波達(dá)到脫膠效果超聲波對(duì)于合成纖維的表面更是發(fā)揮了很好的作用, 河以活化纖維表面,是纖維表面的含氧官能團(tuán)增加,引起纖維表面張力中極性 分子增加,研究還發(fā)現(xiàn),超聲波刈纖維表面有刻蝕作用,纖維比表面增加,大 大提高了纖維的層間結(jié)合能力,由于高分子化合物與液體之間超聲速度差產(chǎn) 生榛力,使纖維結(jié)構(gòu)破壞。使用超聲波處琲各種紙漿,使纖維達(dá)到潤(rùn)脹, 層剿離,細(xì)纖維化,從面增擁成紙弧度。

2.1.2超聲波檢測(cè)

超聲波檢測(cè),它是利用與某些描述介質(zhì)聲學(xué)特性的超聲量(如 之間存在的米 這些超聲量的測(cè)定來(lái)分析介質(zhì)的特性,評(píng)偷 工L程有關(guān)的參量叫超聲波傳播的方向性很好尤其在液體和固體中傳播時(shí)滾 很小超波酒到質(zhì)時(shí)會(huì)榮到散射和吸收,到媒分界面時(shí)有顯著的反時(shí) 利用這些特性,可以通過(guò)測(cè)量定能量超聲波在固體懸浮物的液體中傳播時(shí)的 減量間接得到液體中固體懸浮物的含量:由此可以測(cè)定和制漿料成水 的濃度,據(jù)此原理生產(chǎn)的超聲流量計(jì)、超聲波料位儀等目有反應(yīng)嫩測(cè)量精 度高、對(duì)人體沒(méi)有傷害等優(yōu)點(diǎn)用用超聲波直接滿定紙張的抗張挺度取向,檢 過(guò)程無(wú)創(chuàng)傷、快速,測(cè)定結(jié)果直接準(zhǔn)確,是紙張檢測(cè)很好的具用超 技術(shù)檢測(cè)真空系統(tǒng)泄漏,是行之有效的方法,具有簡(jiǎn)單快捷,準(zhǔn)確果成本低 操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。

2.2超聲波傳感器

超聲波傳感器在流量材料的無(wú)損檜測(cè)、物體位置的測(cè)量中應(yīng)用極 廠泛,國(guó)此,超波傳器的地位就顯得特別重要,首先簡(jiǎn)單的介繼下超聲 波傳感器,超聲波傳感器分為兩類,分別是接受換能器和發(fā)射換能器,這兩者 是不,接反換能器利用進(jìn)壓電效應(yīng)面發(fā)換能器利用壓電效應(yīng),超 聲波換能器又畦超聲波,是指在超聲頻率范田內(nèi),將交變的電鐳號(hào)轉(zhuǎn)換成 聲信號(hào)的轉(zhuǎn)換諾:或者將聲場(chǎng)中的聲信號(hào)轉(zhuǎn)挨為電信號(hào)的能量轉(zhuǎn)渙器件,它 本身既能產(chǎn)生超聲波又能接受超聲波的回波,從而實(shí)現(xiàn)手能量的轉(zhuǎn)換,超聲換 按照結(jié)構(gòu)分古直探頭,斜探法、表面波探、單探頭、雙探頭、聚焦探頭等。 按照物理效應(yīng)不同分為電動(dòng)式、電磁式、磁致伸縮式和電致伸縮式等 隨著材料科學(xué)的發(fā)及對(duì)某些材料話識(shí)的突破,超聲波換能器的發(fā)展也被 帶動(dòng)起來(lái)了作為換能器的材料也開(kāi)始有多種選擇,例如品體、陶瓷、聚合物 等這些電介質(zhì)。,當(dāng)對(duì)這些電價(jià)質(zhì)在某個(gè)方向上施加作用力時(shí),這些電介質(zhì)內(nèi) 部的電極化狀態(tài)就會(huì)隨之改變,在其的某相對(duì)兩表面就會(huì)出現(xiàn)束縛電荷,這些 電荷與外力成正比,由于外加作用為使電介質(zhì)帶電的現(xiàn)象稱為壓電效應(yīng)相 地如果給這些電介質(zhì)外加出電場(chǎng),于電場(chǎng)的作用,其內(nèi)部電極化狀態(tài)將會(huì) 皮生的化,P 為五港,電單品體積多品體、壓電高分子聚合物、復(fù)合壓電材料電 山電陶能是壓電晶材料的核心,它的的壓電性能比較好,電陶 年的歷史在材料基礎(chǔ)研究和實(shí)際應(yīng)用中都發(fā)壇迅速,避 出出項(xiàng)使電能器的實(shí)際應(yīng)用上廠一個(gè)新的臺(tái)研所以壓電 除是現(xiàn)今力最大用論最有的壓材料目前在壓電材料中處于皮配地位 易酸堿腐蝕損壞壓電性能 性能器彈請(qǐng)以滿是不域的需求易加工,設(shè) 各種形由于不同的形狀和電極化細(xì),從而可得到各種振動(dòng) 筒,生產(chǎn)周期短 超波傳感器根據(jù)實(shí)深需要不同可以產(chǎn)生相應(yīng)的 例如頻率在30k2到 H之間可以應(yīng)用在流量測(cè)量城中在30kH到20kHz之間可以應(yīng)用在物 位薄量中當(dāng)應(yīng)用在檢測(cè)裝置上時(shí),要求波的頻率范圍就很寬

2.3超聲波測(cè)距

超聲波在介質(zhì)中有排他性、能量耗較慢,傳播距離較近的特點(diǎn)因此 可用在測(cè)距方面。超聲波測(cè)距是指超聲波發(fā)出后遇到障礙物被反射回來(lái)的時(shí)間 根據(jù)發(fā)射和收的時(shí)f[差來(lái)計(jì)算發(fā)射點(diǎn)到障礙物的距離。其中已知量為超聲波 在空氣中的傳播速度超聲波淵距的其體公式為 SCXI 式中s為測(cè)量點(diǎn)到障礙的距離C為超聲波在氣中的傳播速度;T為測(cè)量點(diǎn) 到被測(cè)物體距離「?jìng)鞑サ臅r(shí)間差 超聲波測(cè)距在日常生活的應(yīng)用廣泛,主要應(yīng)用在倒車提閣、趁速檢游 筑業(yè)等,超聲波測(cè)距雖然湖量精度能達(dá)到理米級(jí),但探測(cè)距離貝有兒米, 所以對(duì)它的藏用也大太有所限制。由于超聲波具有可以定向發(fā)射、強(qiáng)度容易控 刮和不需要直接接觸測(cè)量物體的優(yōu)點(diǎn),所以可作為液體高度謝量、目前國(guó)內(nèi)的曲 制造的超聲波測(cè)距集成電路的測(cè)量精度只達(dá)到厘米級(jí),這還不能滿足精密的液 位測(cè)量,通過(guò)大量研咒分析,發(fā)現(xiàn)超聲波測(cè)距產(chǎn)坐誤差的原因,我國(guó)設(shè)計(jì)的高 精度趕聲波測(cè)距儀精度是可以能達(dá)到毫米級(jí)的圖, 根據(jù)超聲波測(cè)距公式=(×T,可知產(chǎn)生的的誤差主要是由于超聲波的傳播 速度的測(cè)量誤差和測(cè)量距離傳插的時(shí)間誤差。

2.4超聲波在醫(yī)學(xué)診新中的應(yīng)用

1942年奧地利醫(yī)生首次在醫(yī)學(xué)上利用了超聲技術(shù)進(jìn)行人體腦部結(jié)構(gòu)的掃]描,直 方十年代,開(kāi)始用于人體腹部器官的掃描探測(cè)。

目前,超聲波診斷根據(jù) 不間的成像原理,分為A型、B型、M型、D型超聲波四人類。其中A型超聲波 也稱為超點(diǎn)示或誠(chéng)診斷,最早在醫(yī)學(xué)上應(yīng)的,現(xiàn)在已經(jīng)很少在用了,它是通過(guò) 波和顯主治特的種方法,主要用于測(cè)量肝、膽,脾等器官的徑線,以 大小型超聲波是通過(guò)堊面圖形的形式來(lái)反映探查組織的一些情況 由用然科法出敏直觀,可重復(fù)性強(qiáng),可以前后進(jìn)行對(duì)比,所以在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用 嘴用改產(chǎn)秤、消北條統(tǒng)、心血管及泌標(biāo)系統(tǒng)的診源,它在檢點(diǎn)時(shí)部完將人體首的反制信寫轉(zhuǎn)為一些明不同的光點(diǎn),光點(diǎn)通過(guò)光所 示出來(lái)型起聲主速用觀察活動(dòng)的界面方法,在醫(yī)學(xué)上常用開(kāi)粒查心 的跳動(dòng)和對(duì)大血管病的斷,把這些跳動(dòng)用曲線形式表示出來(lái)稱為超聲心 圖,從而達(dá)到觀察心各層結(jié)構(gòu)的位置和活動(dòng)狀態(tài)的目的,D型超聲就也稱 為書物聲診斷,專門用于檢測(cè)血液流動(dòng)情況和各個(gè)器官活動(dòng)的訟斷方法 從可以看出血管是不是通暢,官腔有無(wú)猴和春,隨著科技的發(fā)展D型超 蔗波也在更新,新式D型超再被還能測(cè)定血液的流 其中加入了彩色編碼多 普勒系統(tǒng)統(tǒng),可以用不同的顏色顯示血流的方向,顏色的深淺現(xiàn)實(shí)血流的速度 除了這些現(xiàn)在還有立體超聲顯像超聲內(nèi)窺鏡和C等疾病輔助診斷技木,從而 使疾病的論斷準(zhǔn)確率得到提尚 目超聲診斷正間三維方向發(fā)展,在懷體期的檢測(cè)、腹部和胸部腫和 港肌等上都可以得到比較直觀的立體圖像。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,超聲波 技術(shù)在醫(yī)學(xué)界也發(fā)揮著餓大的作用,科學(xué)在不斷進(jìn)步,超聲技術(shù)會(huì)更加完善 更好的服務(wù)于人類社會(huì) 。

2.5超聲波在生物技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用

超聲波技術(shù)在生物學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也很廣泛,其中超聲波的生物學(xué)效應(yīng)在生 物技術(shù)中的應(yīng)用意義尤為重大,下面兩點(diǎn)進(jìn)行介隔 z.5用于培養(yǎng)液和藥物的霧化 超聲波霧化主要利用電子的高頻蕩實(shí)現(xiàn),振蕩頻率L4Mmz或 對(duì)于培養(yǎng)液和藥物霧化主要利月水中空效,由于水中的穴發(fā)生 劇烈的撞,在嗇溫、高藤的作用下會(huì)出現(xiàn)高壓水流,如果穴的烈碰撞 發(fā)生在水和空氣的接觸面,劁空賓周圍的水粉就會(huì)碎成小的微粒,從面形成 水,從水中灌H日智生活中如氣加跟器,藥物的霧化器咽霧化植物塔 養(yǎng)等都得到了」天的應(yīng)非,由于水培植物的供養(yǎng)和營(yíng)養(yǎng)液的循杯裝置需求都釋 在圍難,以應(yīng)川超聲波便營(yíng)養(yǎng)達(dá)削霧化,進(jìn)行室內(nèi)欄基質(zhì)培養(yǎng)或氣培植物, 解決了這一困難 高種子的發(fā)芽軍和透?jìng)魑镔|(zhì)的轉(zhuǎn)化率 「超聲波的生物效,在農(nóng)作物樣產(chǎn)及沙地綠化等后面有著重要的用途, 趕神波理的科,炫薩率利子的成捐率都有所改,明以提高作物 樹(shù)和草m成活奉,正是因?yàn)檫@樣,明以起波的生生物學(xué)效應(yīng),在農(nóng)作作物 的增神?排需方面有很大國(guó)。如用聲波水溶莉黑皮冬瓜種看 行處把社程發(fā)試,結(jié)果發(fā)處理后促進(jìn)了果求種案的期 理敗力目用處處用時(shí)松,運(yùn)你林根和以 種的播擇質(zhì)據(jù)種的和:超聲不儀可以植 經(jīng)過(guò)超聲波的處理可增加魚 化率與出魚苗的成活率叫可使細(xì)胞通透性增加,利于胞內(nèi)外物質(zhì)擴(kuò)膠 從而利于遺傳物質(zhì)的轉(zhuǎn)化用化藥物的治療和釋放胞內(nèi)代謝等文獻(xiàn)報(bào)道 超液處理可修復(fù)外植體上的微小傷口達(dá)到提高農(nóng)桿和外植體的接觸 根,使外植體的進(jìn)傳物質(zhì)轉(zhuǎn)化率提高 。超聲波在軍事領(lǐng)城的應(yīng)用 超聲波傳播的直線型被泛應(yīng)用在在軍因此司以通過(guò)定向發(fā)射,然后接 收其皮射回來(lái)的波來(lái)確目標(biāo)位置,聲納就是利用這種原理進(jìn)行主作的,可 用它來(lái)確定群或者水下目標(biāo)的方使,也可以通過(guò)超聲波掃描來(lái)獲取海底地 「形地貌和敵方目標(biāo)的潛艇等,在令年搜尋得航失聯(lián)容機(jī)加H370的行動(dòng)中,用到 的裝備“藍(lán)族金槍魚”就是利用超聲潑掃描對(duì)海成進(jìn)行探測(cè),以確定失聯(lián)客機(jī) 量的大方位,在現(xiàn)代科技?xì)w雖然主要應(yīng)用雷達(dá)進(jìn)行目標(biāo)的探測(cè),但是水中依然 用聲納進(jìn)行探測(cè),主要原因是海水本身導(dǎo)電性好,所以對(duì)電磁波的吸收能力 很強(qiáng),雷達(dá)探測(cè)不到水下的作戰(zhàn)目標(biāo)和其體位冒,超聲液在空氣中衰減速度 比在固體和液體中快得多,正好和電波相反,種種限制下使得聲納技術(shù)的優(yōu) 勢(shì)得以顯現(xiàn)出來(lái)。還有方面就是海水的比熱容大,吸收熱量的能為較強(qiáng),因 此紅外線技術(shù)在水下探謝中就完全喪失了作用,海水本身透光性差,吸收光的 龍為很強(qiáng)是通過(guò)光營(yíng)設(shè)備進(jìn)行目標(biāo)的監(jiān)淵和搜尋也是不切實(shí)際的,這也使 得聲納技術(shù)在軍事領(lǐng)域古據(jù)有不可動(dòng)搖的地惱

3,結(jié)束語(yǔ)

超聲學(xué)已經(jīng)有100多的發(fā)展了,它是自應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科超聲學(xué)在 各個(gè)頷域都有應(yīng)用,在國(guó)、工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。它不斷借鑒電子學(xué) 材料科學(xué).光學(xué)固體物理等其他學(xué)科的內(nèi)容,而使自己更加豐富。