Mis on ultraheli? Ultraheli kasutamine tehnoloogia ja meditsiini

21. sajand - sajandi elektroonika, aatomienergia, kosmoseuuringute ja ultraheli. Suhteliselt noor täna teaduse ultraheli. In 19. sajandi lõpul P. N. Lebedev, Vene teadlane, füsioloog, veetis oma esimese uuringud. Paljud tuntud teadlased hakanud tegema pärast seda ultraheli.

Mis on ultraheli?

Ultraheli - levib lainetena Võnkeliikumine, mis teevad osakeste keskmise. See on oma eripärad, mis erineb kuuldav vahemikus helisid. Suhteliselt lihtne saada ultraheli piirkonnas suunamata kiirgust. Lisaks on hästi keskendunud ja selle tulemusena suureneb intensiivsus vibratsioon tehtud. Paljundamiseks tahkete ainete, vedelike ja gaaside, ultraheli loob huvitavaid nähtusi, mis on leidnud praktilisi rakendusi paljudes valdkondades tehnoloogia ja teaduse. Seda ultraheli, kelle roll erinevates eluvaldkondades täna on väga kõrge.

Roll ultraheli teaduse ja praktika

Ultraheli viimastel aastatel hakkas mängima teadusuuringute üha olulisemat rolli. Eksperimentaalne ja teoreetiline teadus valdkonnas akustilise hoovuste ja ultraheli kavitatsioon on edukalt läbi, mis võimaldas teadlastel arendada protsesse, mis tekivad siis, kui avatud ultraheli vedelas faasis. See on võimas meetod õppida erinevaid nähtusi selles valdkonnas teadmisi, nagu füüsika. Ultraheli kasutatakse näiteks pooljuhtide füüsika ja tahked. Täna moodustatud eraldi ala keemia, mida nimetatakse "ultraheli keemia". Selle rakenduse abil kiirendada palju keemilisi-tehnoloogiliste protsesside. Selgus molekulaarse akustika - uus osa akustika, mis uurib molekulaarsete suhtlemist aine helilainete. Oli uute rakenduste ultraheli: holograafia, introscopy, Acoustoelectronics, ultraheli fazomeriya, quantum akustika.

Lisaks eksperimentaalne ja teoreetiline töö valdkonnas, täna tehti palju praktiline. Ja töötatud eriotstarbelised ultraheli masinad, seadmed, mis tegutsevad kõrge staatiline rõhk ja teised. Kasutusele tootmise ultraheli automaatseaded lisada tootmisliinid, mis võib oluliselt suurendada tootlikkust.

Lisateavet ultraheli

Rääkige meile, mida on ultraheli. Me oleme juba rääkinud sellest, et see mehhaanilisi võnkumisi ja vibratsiooni. Sageduse ultraheli on 15-20 kHz. Subjektiivne omadusi meie kuuldes määratud alampiir ultraheli sagedusega, mis eraldab seda sagedust kuuldava heli. See piir on seega tingimuseks ja igaüks meist erinevalt määrab, mida ultraheli. Ülempiiri näidatud mehhaanilisi võnkumisi, nende füüsilist laadi. Need paiknevad ainult materiaalsele kandjale see tähendab, lainepikkuse peaks olema oluliselt suurem kui keskmine vaba teekond gaasimolekulide esinevad samad või aatomitevahelisi vahemaad tahkete ainete ja vedelike. Normaalrõhul gaasides ülempiiri sagedusega ultraheli - 10 ⁹ Hz, samas tahkete ainete ja vedelike - 10 ¹² -10 ¹³ Hz.

allikatest ultraheli

Ultraheli leidub looduslikult ka komponentide loomulik müra (juga, tuul, vihm ja veeris, surf rullides, samuti kaasnevad helid ja heitmete Vihma t. D.) Ja lahutamatu osa loomade maailmas. Nad on mõned liigid kasutatakse orientatsiooni ruumis, tuvastada takistusi. Lisaks on teada, et kasutamist ultraheli looduses delfiine (peamiselt sagedustel 80-100 kHz). Väga suur antud juhul võib olla võimsus eraldub radari signaalid. On teada, et delfiinid on võimalik avastada kalaparvi, mis on vahemaa kuni kilomeetri kaugusel.

Emitters (allikad) ultraheli jagunevad 2 rühma. Esiteks - generaator, kus võnkumiste põnevil esinemise tõttu nende takistuste, paigaldatud teel konstantse voolu - gaas või vedelik joad. Teise rühma, mida saab kombineerida allikad ultraheli, - elektroakustilise andurid, mida teisendada etteantud voolu või pinge võnkumine mehaaniliseks võnkumine toime tahke keha kiirgavad akustiliste lainete keskkonda.

ultraheli vastuvõtjad

Keskmistel ja madalatel sagedustel vastuvõtjad ultraheli on kõige sagedamini piesoelektrilisi tüüpi elektroakustilise anduritega. Nad võivad paljuneda kuju saadud akustilise signaali, esindatud aeg sõltuvus helirõhu. Tegemist võib olla kas lairiba või resonantsahelate - sõltuvalt sellest, kas need on mõeldud avaliku keskkonna rakendusi. Thermal detektorid valmistamiseks kasutatud heliväljast omadused keskmistatud ajas. Nad on kaetud heli neelavat materjali termoresistorid või termopaare. Akustiline rõhul ja tugevust saab hinnata ka optiliste meetoditega nagu valguse difraktsiooni ultraheliga.

Kui ultraheli kasutatakse?

On palju kasutusalaga, sel juhul erinevaid omadusi ultraheli. Need piirkonnad võib jagada tinglikult kolmeks valdkonnaks. Esimene neist on seotud, saades seeläbi ultrahelilaineteks erisuguse teabe. Teine suund - aktiivset mõju tema aine. Kolmas seostatakse signaali edastamiseks ja signaalitöötluse. Alates ultraheli sagedusalas kasutatakse igal juhtumil. Me ainult mõned paljudest valdkondadest, kus ta on leidnud oma rakenduse.

Puhastamine ultraheliga

Kvaliteedi sellist ravi ei saa võrrelda teiste meetoditega. Kui loputada nõusid, näiteks nende pinnal hoitakse seni 80% saasteainete, umbes 55% - kui vibreerivad puhastus, umbes 20% - käsitsi ja ultraheli on mitte rohkem kui 0,5% lisandeid. Parts, et on keeruline kuju, võib ka selge ainult abiga ultraheli. Oluline eelis kasutades see on suure jõudlusega ja odav käsitsitöö. Lisaks on võimalik asendada kallis ja süttivaid orgaanilisi lahusteid odav ja ohutu vesilahused kasutada vedelat freoon ja teised.

Tõsine probleem - õhusaaste tahma, suitsu, tolmu, metallioksiidid, ja nii edasi. D. saate kasutada ultraheli meetodil õhu puhastamiseks ja gaasi suitsugaasi, olenemata niiskuse ja temperatuuri. Kui Ultrahelimuunduri paigutati tolmukambril, sadu kordi suurendada efektiivsust oma tegevuse eest. Mis on sisuliselt see ravi? Juhuslikud liikuvate tolmuosakesed õhus üha sagedamini põrkuvad üksteisega toimel ultrahelivõnkumiste. Kuid nende suurust suurendatakse ka asjaolu, et nad ühinevad. Koagulatsioon on laiendamise protsessi osakese. Special filter püüniste kaalutud ja koondatakse oma karja.

Mehaaniline haprad materjalid ja superhard

Kui sisestate vahel tooriku tööpind tööriista kasutades ultraheli, abrasiivne materjal, abrasiivsed osakesed ajal radiaatori mõjutab pinnast osa. Kui see materjal on hävinud ja eemaldatud läbinud töötlemise mitmesuguste suunatud mikroudarov. Kinematics ravi koosneb peamiselt algatusel - lõikeriista, mis on valmistatud pikisuunalise võnkumine ja sekundaarsed - sööda liigutusega millele kinnitub aparaadi abil.

Ultraheli on võimalik teha erinevaid töid. Sest abrasiivosakestega energiaallikas on pikisuunaline vibratsiooni. Nad hävitavad töödeldava materjaliga. toita algatusel (lisaseade) võib olla ringikujuline, piki- ja. ultraheliga töötlemist on suurema täpsusega. Sõltuvalt sellest, millist tüüpi tera on abrasiivne, siis on 1 kuni 50 mikronit. Vahendeid kasutades erineva kujuga, siis on võimalik teha mitte ainult auk, vaid ka keeruline väljalõiked, kumerad teljed, graveerimine, lihvimine, tootmine maatriksi ja isegi teemant drill. Kasutatud abrasiivset materjali - korund, teemant, kvarts liiva, ränikivi.

Ultraheli elektroonika

Ultraheli tehnikat kasutatakse sageli elektroonika. Selles valdkonnas, sageli on vaja hoida elektrilise signaali suhtes mõne muu. Teadlased on leidnud hea lahendus, soovitas kasutada ultraheli viitliinidele (lühendatult - LZ). Nende tegevus põhineb asjaolul, et elektrilisi impulsse muundatakse ultraheli mehaanilist vibratsiooni. Kuidas see juhtus? Asjaolu, et ultraheli kiirus on oluliselt väiksem kui see, mis arendavad elektromagnetlaineid. Pinge impulsi pärast vastupidine teisendusega elektriliselt mehaaniliste võngete lükkub võrreldes väljundliinid sisend impulsi.

Piesoelektrilised ja magnetostriktsioon muundurid kasutatakse teisendada elektriline mehhaanilise võnkumise ja tagasi. LZ vastavalt jagatud piesoelektrilisi ja magnetostriktsioon.

Ultraheli Medicine

Erinevat tüüpi ultraheli kasutatakse mõju elusorganismidele. Meditsiinis, selle kasutamine on praegu väga populaarne. See põhineb esinevate mõjude bioloogiliste kudedega kui nad läbivad ultraheliga. Lained põhjustada võngete osakeste keskmise, mis loob omamoodi mikro-massaaži kudedes. Ultraheli imendumist viib oma kohaliku küte. Kuid bioloogilistes vedelikes esineda teatud füüsikalis-keemilisi transformatsioone. Need nähtused on põhjustanud puhul mõõduka intensiivsusega heli pöördumatuid kahjustusi. Nad ainult parandada ainevahetust ja seega aitab kaasa elulisi funktsioone organismi kokkupuutuvate. Sellised nähtused kasutatakse ultraheli howl teraapias.

Ultraheli kirurgias

Kavitatsioon ja tugev soojendus suurema osatähtsuse viia kudede hävimist. See efekt on kasutatud täna operatsioon. Focal ultraheli kasutatakse kirurgiliste operatsioonide, võimaldades kohaliku kahanemine sügav struktuuride (nt aju) kahjustamata ümbritseva. Ultraheli kirurgiainstrumendid kasutatakse milles tööpäeva lõpus on kujul saeketta, skalpell, nõelad. Kõikumised neile pandud, anna uut kvaliteeti nende seadmete. Ettenähtud jõudu oluliselt vähenenud, mistõttu vähenevad trauma kirurgia. Samuti on näidatud valuvaigistav ja hemostaatiliste mõjusid. Mõju nüri vahend kasutada ultraheli kasutatakse hävitamise keha ilmus mõnda tüüpi kasvajad.

Toime bioloogiliste kudede tehakse hävitada mikroorganismid ja kasutatud protsesse ravimite steriliseerimise ja meditsiiniseadme.

Uuring siseorganite

Põhimõtteliselt on uuringu kõhuõõne. Selleks spetsiaalse seadme. Ultraheli saab kasutada, et tuvastada ja eristada erinevaid anomaaliaid kudede ja anatoomilisi struktuure. Probleem sageli on see, et: on kahtlus kasvajalise nõuab eristada seda moodustumist hea- või nakkuslik.

Ultraheli on kasulikud uuring maksas ja teiste ülesannete, sisaldades avastamiseks obstruktsiooni ja sapiteede haiguste, samuti uurimisel sapipõie olemasolu tuvastamiseks seal kivide ja muude patoloogiate. Peale selle võib rakendusuuringud tsirroosi ja teisi healoomulisi hajus maksahaiguste.

Valdkonnas günekoloogias, peamiselt analüüsi munasarja ja emaka, kohaldamise ultraheli on juba pikka aega, peasuunal milles see toimub eriti edukas. Sageli on välja töötatud ka vaja diferentseerumist healoomulised ja pahaloomulised kasvajad, mis tavaliselt vajab võimalikult kontrasti ja ruumiline. Sarnaseid tulemusi võib olla kasulik uuring paljude teiste siseorganeid.

Ultraheli kasutamine hambaravis

Ultraheli on leitud ka selle rakendamine hambaravi, kus seda kasutatakse, et eemaldada hambakivi. See võimaldab kiire, veretu ja valutu eemaldada hambakattu ja kivi. Seega suu limaskesta ei ole kahjustatud, ja "taskud" süvend desinfitseerida. Selle asemel, et valu patsient kogeb soojust.