Kio estas ultrasonido? La uzado de ultrasona teknologio, kaj medicino

21-a jarcento - la jarcento de elektroniko, atoma, kosma esplorado kaj ultrasonido. Relative juna hodiaŭ la scienco de ultrasonido. En la malfrua 19-a jarcento p N. Lebedev, rusa sciencisto, fiziologo, pasigis sian unuaj studoj. Multaj eminentaj sciencistoj komencis fari post ĉi ultrasonido.

Kio estas ultrasonido?

Ultrasona - disvastiĝas en ondoj oscilanta movado, kiu faras la eroj de la mediumo. Ĝi havas liajn proprajn karakterizaĵojn, kiu malsamas de la aŭdebla gamo de sonoj. Relative facile akiri la ultrasona gamo direktaj radiado. Krome, ĝi estas bone enfokusigita, kaj kiel rezulto, ĝi pliigas la intensecon de la vibrojn farita. Por disvastigo en solidaj, likvaj kaj gasoj, ultrasono kreas interesajn fenomenojn, kiuj trovis praktikajn aplikojn en multaj kampoj de teknologio kaj scienco. Tion la ultrasonido, kies rolo en la diversaj sferoj de la vivo hodiaŭ estas tre alta.

La rolo de ultrasonido en la scienco kaj praktiko

Ultrasona dum la lastaj jaroj komencis ludi en scienca esploro kaj pli gravan rolon. Eksperimentaj kaj teoriaj esploroj en la kampo de akustika fluoj kaj ultrasona cavitación estis sukcese realigita, kiu permesis sciencistojn evoluigi procezoj kiuj okazas kiam malkovrita al ultrasonido en la likva fazo. Ĝi estas potenca metodo por la studo de diversaj fenomenoj en tiu kampo de scio, kiel ekzemple fiziko. Ultrasona estas uzata, ekzemple, en semikonduktaĵaj fiziko kaj solida. Hodiaŭ formis apartan areon de kemio, nomata "ultrasonaj kemio". Lia apliko permesas akceli multajn kemiajn-teknologia procezoj. Ĝi aperis kiel la molekula akustiko - nova sekcio de akustiko kiu studas la molekula interago kun la substanco de la voĉaj ondoj. Ekzistis novaj aplikoj de ultrasonido: holografio, introscopy, Acoustoelectronics, Ultrasonic fazomeriya, kvantuma akustiko.

Krom la eksperimenta kaj teoria laboro sur la kampo, hodiaŭ efektivigis multajn praktikajn. Kaj disvolvita speciala intenco ultrasonido maŝinoj, instalaĵoj kiuj operacias sub alta statika premo, kaj aliaj. Enkondukita en la produktado de ultrasonaj aŭtomata agordojn inkluzivita en la linioj de produktado, kiu povas signife pliigi produktiveco.

Por pli informo sur ultrasonido

Rakontu pli pri kio estas ultrasonido. Ni jam parolis pri tio, ke ĉi elastaj ondoj kaj vibroj. La ofteco de la ultrasonido estas 15-20 kHz. Subjektiva ecoj de nia aŭdo difinita pli malalta limo de la ultrasona ofteco, kiu disigas ĝin de la ofteco de aŭdebla sono. Tiu limo do estas kondiĉita, kaj ĉiu el ni en malsama manieroj decidas kiuj ultrasonido. La supra limo indikita de elastaj ondoj, ilia fizika naturo. Estas distribuitaj nur en materia medio, tio estas, la ondolongo devas esti substance pli granda ol la averaĝa libera vojo de gaso molekuloj ĉeestas en la sama aŭ interatómicas distancoj en solidoj kaj likvaĵoj. Ĉe normala premo en gasoj supra limo ofteco ultrasonaj - 10 ⁹ Hz, dum solidoj kaj likvaĵoj - de 10 ¹² -10 ¹³ Hz.

fontoj ultrasonido

Ultrasona troviĝas nature ankaŭ kiel eroj de natura bruo (akvofalo, vento, pluvo kaj ŝtonetoj, surf ruloj, kaj ankaŭ akompani sonoj kaj altaj Ebla t. D.), kaj kiel integra parto de la besta mondo. Ili estas kelkaj el la specioj uzitaj por orientiĝo en spaco, detekti obstaklojn. Ĝi estas pli konata ke uzon de ultrasonido en naturo delfenojn (ĉefe oftecojn de 80 al 100 kHz). Tre granda en ĉi tiu kazo povas esti la povo de la elsendita radaro signaloj. Ĝi scias ke delfenoj estas kapablaj de detekti cardúmenes, kiuj estas je distanco de ĝis kilometro for.

Emisores (fontoj) de ultrasonido estas dividitaj en 2 grupojn. Unue - generatoro en kiu la osciladoj estas ekscitita pro la ĉeesto de ĉi tiuj obstakloj, instalita sur la vojo de la konstanta fluo - gaso aŭ likva jetoj. La dua grupo, kiu povas esti kombinitaj fontoj de ultrasonido, - electroacústica transductores kiu konverti antaŭdeterminitaj nuna aŭ tensio oscilado en mekanika oscilado farita solida korpo elsendante ondoj akustikoj en la medio.

ultrasonido riceviloj

En meza kaj malalta oftecoj riceviloj de ultrasonido estas la plej komune piezoelektra tipo electroacústica transductores. Ili povas reprodukti la formo de la rezulta akustika signalo, reprezentitaj kiel tempa dependeco de la sono premo. La aparatoj povas esti aŭ larĝa bando aŭ resonanca - depende de ĉu ili estas destinitaj por publika medio aplikoj. Termika detektilojn uzata por prepari la sono kampo karakterizaĵoj averaĝis super tempo. Ili estas kovritaj de sono-sorbante materialo termistoroj aŭ termopares. La akustika premo kaj intenseco povas esti taksitaj ankaŭ per optika metodoj kiel ekzemple difrakto de lumo per ultrasonido.

Kie ultrasonido estas uzata?

Estas multaj kampoj de apliko, en ĉi tiu kazo, pluraj karakterizaĵoj de ultrasonido. Ĉi tiuj areoj povas dividi kondiĉe en tri areoj. La unua el ili estas konektita kun, tiel akiri la ultrasonaj ondoj de malsamaj informoj. La dua direkto - aktiva efikon al ĝia substanco. Tria estas rilata signalo transdono kaj signal-prilaborado. De ultrasona ofteco bando estas uzata en ĉiu kazo. Ni nur kelkaj el la multaj areoj en kiuj trovis lian aplikon.

Purigi kun ultrasonido

La kvalito de tiaj traktado ne povas kompari kun aliaj metodoj. Kiam enjuague erojn, ekzemple, sur la surfaco ĝia subtenas ĝis 80% de la contaminantes, proksimume 55% - kiam la vibratorios purigado, proksimume 20% - en manlibron kaj kun ultrasonido estas ne pli ol 0,5% malpuraĵoj. Partoj kiuj kompleksajn formojn, eble bone klara nur helpe de ultrasonido. Grava avantaĝo de uzi ŝin estas alta rendimento kaj malalta kosto de manlaboro. Cetere, eblas anstataŭigi multekostaj kaj brulema organikaj solviloj malmultekosta kaj sekuraj akva solvoj apliki likva Freon kaj aliaj.

Grava problemo - poluado de la aero fulgo, fumo, polvo, metalaj oksidoj, ktp povas esti uzata metodo de ultrasonaj pureco de aero kaj gaso al la vent sendepende de humido kaj temperaturo ... Se la ultrasonido transductor metita en la polvon ĉambro, centojn da fojoj por pliigi la efikecon de liaj agoj. Kio estas la esenco de ĉi tiu traktado? Hazarde moviĝas polveroj en la aero pli kaj pli ofte kolizias kun la alia sub la ago de ultrasonaj vibroj. Tamen, ilia grandeco estas pliigita per la fakto ke ili kunfandi. La coagulación estas la procezo de plivastigis partiklo. Specialaj filtrilo kaptilojn pezita kaj agregita iliaj sxafoj.

Machining de fragila materialoj kaj superhard

Se vi eniras inter la workpiece kaj la laboranta surfaco de la ilo uzanta ultrasonon, abrasivo materialo, la abrasivo partikloj dum operacio de la radiatoro influos la surfaco de la parto. Kiam tiu materialo estas detruita kaj forigitaj, submetita al prilaborado de diversaj direktita mikroudarov. Cinemática de traktado konsistas en la ĉefa movado - tranĉante ilo kiu estas farita el longituda oscilado kaj sekundaraj - la servo moviĝo, kiu portas la aparato.

Ultrasona povas fari malsamajn laborpostenojn. Por abrasivo aknoj energifonto estas longitudinales vibrojn. Ili detruas la materialon procesas. nutri moviĝo (akcesora) povas esti cirkla, transversa kaj longitudinales. kun ultrasonido traktado havas pli granda precizeco. Depende de kio tipo de akno estas abrasivo, estas de 1 al 50 mikronoj. Uzante la ilojn de malsamaj formoj, ĝi eblas fari ne nur la truo sed ankaŭ kompleksa cutouts, kurbaj hakiloj, gravuraĵo, sanding, fabrikado matrico kaj eĉ diamanton borilo. Uzita kiel materialo abrasivo - corundum, diamanto, kvarco sablo, siliko.

Ultrasona en elektroniko

La ultrasono tekniko estas ofte uzata en elektroniko. En ĉi tiu areo, ofte estas bezono teni elektra signalo relative al iu alia. Sciencistoj trovis bonan solvon, sugestis la uzon de ultrasonaj prokrasto linioj (mallongigita - LZ). Ilia agado estas bazita sur la fakto ke la elektraj impulsoj estas konvertita en ultrasonaj mekanikaj vibroj. Kiel tio okazis? La fakto ke la ultrasona rapido estas substance malpli ol tio, kion evoluigi elektromagnetaj ondoj. La tensio pulso post la inversa transformo en elektra mekanikaj osciladoj estos prokrastita relative al la produktado linioj de la enigo pulso.

Piezoelektra kaj magnetostrictive transducers estas uzataj por konverti elektra por mekanikaj oscilado kaj reen. LZ laŭe dividita en piezoelektra kaj magnetostrictive.

Ultrasona en Medicino

Diversaj specoj de ultrasonido estas uzitaj por efiki sur vivantaj organismoj. En medicinan praktikon, ĝia uzo estas nun tre populara. Ĝi estas bazita sur la efikoj, kiuj okazas en biologiaj ŝtofoj kiam pasas tra la ultrasonon. La ondoj kaŭzi osciladoj de eroj de la meza, kiu kreas ian mikro-masaĝon histojn. Al ultrasonido absorción kondukas al ĝia loka hejtado. Tamen, en biologiaj fluidoj okazas certa fizika-kemiaj transformoj. Tiuj fenomenoj estas kaŭzitaj en la kazo de modera intenseco sono neinversigebla damaĝo. Ili nur plibonigas metabolo, kaj tiel kontribui al la esencaj funkcioj de la organismo malkovrita al ĝi. Tiaj fenomenoj estas uzataj en ultrasonaj ululo terapio.

Ultrasona en Kirurgio

Cavitación kaj fortaj hejtado ĉe pli altaj intensecoj konduki al histo detruo. Tiu efiko estas uzata hodiaŭ en kirurgio. Fokusa ultrasonido estas uzata por kirurgiaj operacioj, ebliganta loka elĉerpiĝo en la profundo strukturoj (ekz, cerbo) sen damaĝi la ĉirkaŭa. La ultrasonaj kirurgiaj instrumentoj estas uzataj en kiu la laboranta fino havas la formon de segilo klingo, skalpelo, nadloj. Fluctuaciones trudita al ili, doni novajn kvalitojn por tiuj aparatoj. La postulata forto estas tre reduktita, tiel malpliiĝas traŭmato kirurgio. Ankaŭ montrita analgésico kaj hemostático efikoj. La efiko de malakra instrumento kun la uzo de ultrasonido estas uzita por la detruo de la korpo aperis en iuj specoj de tumoroj.

Efektoj sur biologiaj histoj estas farita por detrui mikroorganismoj kaj uzata en la procezoj de steriligo de farmaciaj kaj medicina instrumentoj.

La studo de internaj organoj

Resume, ĝi estas studo de la kavo abdominal. Tiucele speciala aparato. Ultrasona povas esti uzata por detekti kaj distingi la diversajn anomaliojn de ŝtofoj kaj anatomiajn strukturojn. La problemo ofte estas ke: ekzistas suspekto de malico kaj bezonas distingi ĝin de la formado de benigna aŭ infektaj.

Ultrasona estas utila en la studo de la hepato kaj por aliaj taskoj, kiuj inkluzivas la malkaŝo de obstrukco kaj biliar malsanoj, tiel kiel ekzameno de la veziketo biliar por detekti la ĉeeston en ĝi de ŝtonoj kaj aliaj patologías. Krome, ĝi povas esti aplikita esploro cirozo kaj aliaj benignaj difusa hepato malsanoj.

En la kampo de ginekologio, ĉefe en la analizo de la ovario kaj utero, aplikado de ultrasonido estas por longa tempo, la ĉefa direkto en kiu efektivigas aparte sukcesa. Ofte, ankaŭ bezonas diferenciación de benigna kaj malignaj tumoroj, kiu kutime postulas la plej bona ebla kontrasto kaj spaca rezolucio. Similaj trovoj povus esti utila en la studo de diversaj aliaj internaj organoj.

La uzo de ultrasonido en odontología

Ultrasona ankaŭ trovis lian aplikon en odontología kie ĝi estas uzata por forigi tártaro. Ĝi permesas rapida, sensanga kaj sendolora forigi plato kaj ŝtono. Tiel parola mukozo ne vundita, kaj "poŝoj" kavo malinfektita. Anstataŭ doloro pacienton spertas senton de varmo.