版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
超聲波物理基礎(chǔ)
冀敏復(fù)旦大學(xué)物理系超聲波物理基礎(chǔ)前言第一節(jié)超聲波基本概念第二節(jié)超聲波的一般性質(zhì)第三節(jié)超聲波與物質(zhì)的作用第四節(jié)超聲波的產(chǎn)生與探測前言
1793年意大利生物學(xué)家斯帕拉捷通過對蝙蝠的飛行觀察而發(fā)現(xiàn)超聲波.1917年法國物理學(xué)家Langevin研制出超聲發(fā)射器,并用于航海.1922年德國最早獲超聲治療專利.1946年Firstone提出A型診斷技術(shù)
英國唐納德醫(yī)生首先把超聲應(yīng)用于產(chǎn)科診斷.1949年第一次醫(yī)學(xué)超聲波學(xué)術(shù)國際會議.
前言1950年獲得腦腫瘤反射波1952年開始B型超聲研究,1956年D型超聲研究1958年我國第一臺超聲診斷儀在上海誕生,復(fù)旦大學(xué)附屬中山醫(yī)院內(nèi)科醫(yī)生徐智章,上海市第六人民醫(yī)院周永昌提出并參與研究.(A型)1967年適時B型超聲診斷儀誕生第一節(jié)超聲波的基本概念
1超聲波的頻率:20KHz—500MHz.機(jī)械縱波
醫(yī)用超聲頻率:2MH—5MH,與聲波傳播速度相同.
可產(chǎn)生聲壓,聲壓幅值
Pm=ρc
ωΑ
媒質(zhì)的聲阻抗:Z=ρc(軟組織Z=1.524×105瑞利)3超聲波的強(qiáng)度I(與機(jī)械波強(qiáng)度定義相同)
超聲波強(qiáng)度與振幅的平方成正比,與頻率的平方成正比.
強(qiáng)度I=ρc
ω2Α2
/2
第二節(jié)超聲波的性質(zhì)一.超聲波的一般性質(zhì)
在媒質(zhì)中傳播時:
產(chǎn)生反射,折射,干涉,衍射現(xiàn)象
兩媒質(zhì)交界面處-反射強(qiáng)度與入射強(qiáng)度的關(guān)系:
Ir=(z2-z1/z2+z1)2Ii
折射強(qiáng)度與入射強(qiáng)度的關(guān)系:It=4z2z1Ii/(z2+z1)2
第二節(jié)超聲波的性質(zhì)二.超聲波的特性
1方向性好
因頻率高波長短,衍射現(xiàn)象不明顯,易定向發(fā)射
2強(qiáng)度大(或能量密度大)
與頻率有關(guān),穿透性較強(qiáng)功率:幾百瓦----幾千瓦聲壓:可達(dá)數(shù)千大氣壓;高能量超聲治癌.碎石
3聲阻抗差較大的兩媒質(zhì)界面反射能量大使用時在人體表面涂耦合劑的作用?
空氣中的吸收比在液體或固體中大得多(不顯示肺)
4穿透能力隨頻率增大而減小?第三節(jié)超聲波與物質(zhì)的作用一.超聲波的衰減規(guī)律
I=I0e-2μx
(μ為媒質(zhì)的聲衰減系數(shù),x為在媒質(zhì)中傳播厚度)
μ=(2π2ν2/C3)[(3η/ρ)+K(1-1/γ)/ρ]
μ與頻率平方成正比,與聲速的3次方成反比.*頻率越大衰減越快.所以探察深部組織時需用較低聲頻.*聲速越快,在媒質(zhì)中衰減越慢.第三節(jié)超聲波與物質(zhì)的作用二.超聲波與物質(zhì)作用的微觀機(jī)制
1.黏滯吸收
2.熱傳導(dǎo)吸收
3.馳豫吸收
三.超聲波與物質(zhì)相互作用的效應(yīng)1.機(jī)械作用
媒質(zhì)中粒子做高頻機(jī)械振動,其加速度可達(dá)g的幾十萬~幾百萬倍,強(qiáng)烈的機(jī)械動能破壞物質(zhì)的力學(xué)結(jié)構(gòu).粉碎細(xì)胞.引起組織化學(xué)性質(zhì)改變.
可用于切割,攪拌,鉆孔,清洗,乳化.等,2.空化作用
產(chǎn)生在液體中.因縱波引起液體疏密變化.液體局部被拉斷形成空腔,當(dāng)此處為正聲壓時,空腔迅速閉合,瞬間產(chǎn)生局部高壓,高溫和放電現(xiàn)象.此作用用于清洗,霧化,乳化,促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)等.空化作用可破壞組織.3.熱作用
因媒質(zhì)吸收的部分超聲能量轉(zhuǎn)化為熱量,引起媒質(zhì)溫度升高的現(xiàn)象.4.超聲的生物作用
適當(dāng)能量:*對生物大分子;*對細(xì)胞;*對人體組織(升溫,增加血管通透性和促進(jìn)血液循環(huán),增強(qiáng)細(xì)胞代謝功能和活力,消炎鎮(zhèn)痛)
較高能量:細(xì)胞生長受到抑制,分子鍵斷裂,生物組織壞死等安全劑量:聲強(qiáng)值10-40mW/cm2,與照射時間也有關(guān).
第四節(jié)超聲波的產(chǎn)生和探測一.超聲波的產(chǎn)生
(一)壓電效應(yīng)
1壓電晶體
壓電材料(如石英,鈦酸鋇,硫酸鋰等)摻雜配方,在1200-1600度高溫絕緣油中加3500-6000v/m的電場中極化30分鐘,緩慢冷卻除去電場.形狀一般為半圓片狀,厚度為超聲波的半波長.2壓電效應(yīng)
當(dāng)壓電晶體兩面受壓或受拉厚度變化時,晶體兩表面分別出現(xiàn)等量異號電荷的現(xiàn)象.(拉力或壓力越大,兩表面間電壓也越大)3逆壓電效應(yīng)
若把某一規(guī)律的交變電壓加在晶體兩表面上,兩表面就會做相應(yīng)規(guī)律的機(jī)械振動,此現(xiàn)象即---.
(二)超聲波的產(chǎn)生與探測1.超聲波的產(chǎn)生
利用逆壓電效應(yīng)把超聲頻交變電壓>壓電晶體>>機(jī)械振動>>超聲波2.超聲波的探測
利用正壓電效應(yīng)
超聲波>>機(jī)械振動>>壓電晶體>>產(chǎn)生交變電壓超聲波的發(fā)射和探測可以共用同一探頭.怎樣工作呢?
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2025年滬科版必修3英語上冊月考試卷含答案
- 2025年外研版2024選修2地理上冊階段測試試卷
- 二零二五版門衛(wèi)值班人員設(shè)備維護(hù)聘用合同4篇
- 2025年度新能源汽車電池回收與利用分包合同4篇
- 二零二五年度智能物流解決方案內(nèi)部銷售承包合同4篇
- 二零二五年度木門行業(yè)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)采購合同2篇
- 《包裝設(shè)計》 案例賞析 第4章 香生記品牌包裝設(shè)計
- 2025版內(nèi)退員工勞動合同范本:食品行業(yè)專用4篇
- 2025年度影視基地租賃合同范本及知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)協(xié)議3篇
- 2025年農(nóng)場農(nóng)業(yè)廢棄物回收利用服務(wù)合同4篇
- 平安產(chǎn)險陜西省地方財政生豬價格保險條款
- 銅礦成礦作用與地質(zhì)環(huán)境分析
- 30題紀(jì)檢監(jiān)察位崗位常見面試問題含HR問題考察點及參考回答
- 詢價函模板(非常詳盡)
- 《AI營銷畫布:數(shù)字化營銷的落地與實戰(zhàn)》
- 麻醉藥品、精神藥品、放射性藥品、醫(yī)療用毒性藥品及藥品類易制毒化學(xué)品等特殊管理藥品的使用與管理規(guī)章制度
- 一個28歲的漂亮小媳婦在某公司打工-被老板看上之后
- 乘務(wù)培訓(xùn)4有限時間水上迫降
- 2023年低年級寫話教學(xué)評語方法(五篇)
- DB22T 1655-2012結(jié)直腸外科術(shù)前腸道準(zhǔn)備技術(shù)要求
- GB/T 16474-2011變形鋁及鋁合金牌號表示方法
評論
0/150
提交評論