超声被知识
1.有关超声波的资料50字
超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。
在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波因其频率下限大于人的听觉上限而得名。
科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹(Hz)。我们人类耳朵能听到的声波频率为20Hz-20000Hz。
因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1兆赫兹-30兆赫兹。
理论研究表明,在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量与振动频率成正比,超声波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大.在中国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿度,这就是超声波加湿器的原理。如咽喉炎、气管炎等疾病,很难利用血流使药物到达患病的部位,利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够提高疗效。
利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎,从而减缓病痛,达到治愈的目的。超声波在医学方面应用非常广泛,可以对物品进行杀菌消毒。
2.超声波的知识
次声波是指频率小于20Hz(赫兹),但是高于气候造成的气压变动的声波。人耳对次声波基本上没有感受,但是一些动物如象、长颈鹿和蓝鲸可以感受次声波频率并使用这个频率来通讯。尤其频率极低的次声波可以传播到非常远。在水下次声波的传播距离也非常远。次声波不容易衰减,不易被水和空气吸收。次声波的波长往往很长,因此能绕开某些大型障碍物发生衍射。某些次声波能绕地球2至3周。生理和心理作用虽然人几乎无法听到次声波,但是通过其波压人可以感受到次声波。但是听阙非常高,而且随频率不同[1]。此外身体可以感受到低频的、剧烈的震动。虽然始终有关于次声波伤害人体的传说,但是至今为止在实验中未能证明声压在170分贝以下的次声波对听觉、平衡器官、肺脏或者其它内脏有任何破坏[2]。在185至190分贝左右人的耳膜会破裂,这个声压相当于半个标准大气压。频率非常低、暴露时间非常长、而振动加速度非常高(波幅的加速度超过地球引力加速度)的次声波在一定情况下会导致内脏出血。在这样高幅度的次声波下,以至于人可以感受到次声波(与一般的声波一样)也会出现心理作用,尤其是精神不集中。就风力发电机、嗡嗡声和风琴声等的作用有过非常激烈的讨论,但是至今为止未能证明无法感受到的次声波对人有任何影响。[编辑] 声源[编辑] 自然声源低频波如地震、火山爆发、陨星坠落、极端的气候现象或者巨浪可以在空气中导致次声波。这样的次声波可以传播数千千米。阵风和旋风也会产生次声波。[编辑] 焚风阿尔卑斯山脉的焚风是一个非常强的次声波声源,其频率在0.01至0.1赫兹间。这个次声波对人是否有影响至今还在争议中。[编辑] 人工声源工业设施也会产生次声波。尤其是假如在封闭的房间里次声波形成驻波,由此导致建筑结构共振,会造成危害。地面或地下爆炸、火箭发射的声音中包含次声波的成分。这些次声波可以传播非常远,它们可以被用来确定爆炸或者火箭发射的地点或者方向。超声速飞机在突破音障时的音爆中包含次声波的成分。尤其是建筑密集的大城市也会产生次声波,这样的次声波不但会传播非常远,而且局部会产生非常强烈的驻波。比如美国首都华盛顿在部分市区里有许多高建筑物,这些建筑物主要使用坚硬的石制表面,而且几乎所有的建筑均拥有非常强大的冷风装置。在夏季市内会产生波及非常广的次声波场,建筑之间的气流会互相影响产生低频共振。尤其在非常安静的夜晚大城市的低频声波在非常远的地方依然可以听得到,其次声波的成分的传播距离更加远。有人认为多年生活在这样的次声波场内会导致健康问题。关于风力发电机产生的次声波是否有健康影响始终有争议,但是至今为止没有任何可以证明这个影响的数据。不过风力发电机也会产生可以听得见的、有生理作用的低频声波。[编辑] 测量要寻找次声波的声源有时很困难。波幅高的次声波往往会导致非线性效应,由此产生谐波,这样的谐波往往可以被听到,这简化寻找声源的过程。人们使用气压探测器来探测和测量次声波,与气压表不同的是这样的探测器的反应速度高,能够测量非常小的压力变化。与麦克风的区别在于它们能够探测频率低达0.01至0.1赫兹的声波。对大气和海洋中的次声波的研究是一门比较新的学科。其应用范围包括确定核爆炸试验和船只的运动。[编辑] 次声波监测网全面禁止核试验条约签署后在全球建立了一个国际性的次声波监测网,这个监测网的目的在于任何在大气层内、水下或太空中进行的核爆炸不会被忽视。这个监测网的数据也可以被用来探测和定向非核爆炸以及其它次声波声源
3.超声、次声的有关知识
我们知道,当物体振动时会发出声音。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为20~20,000赫兹。当声波的振动频率大于20000赫兹或小于20赫兹时,我们便听不见了。因此,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1~5兆赫。超声波具有方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远等特点。可用于测距,测速,清洗,焊接,碎石等。在医学,军事,工业,农业上有明显的作用.
理论研究表明,在振幅相同的条件下,一个物体振动的能量与振动频率成正比,超声波在介质中传播时,介质质点振动的频率很高,因而能量很大.在我国北方干燥的冬季,如果把超声波通入水罐中,剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴,再用小风扇把雾滴吹入室内,就可以增加室内空气湿度.这就是超声波加湿器的原理.咽喉炎.气管炎等疾病,药品很难血流到达患病的部位.利用加湿器的原理,把药液雾化,让病人吸入,能够提高疗效.利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎,从而减缓病痛,达到治愈的目的。
次声(Infrasound)是频率低于可听声频率范围的声,它的频率范围大致为10-5Hz ~20Hz。次声学是研究次声波在媒质中的产生、传播和接收及其效应和应用的科学。
声在大气中传播的衰减主要是由分子吸收、热传导、和粘滞效应引起的,吸收系数为 ,其中是空气的粘滞系数,f 为频率,c为声速,为空气密度,为比热比,K是空气的热传导系统,是定压比热。此外,湍流的作用也会引起次声波的衰减,但是它们的影响都很小,通常可略去不计。由于次声的频率很低,所以大气对次声波的吸收系数很小,因而其穿透力极强,可传播至极远处而能量衰减很小。10Hz以下的次声波可以跨山越洋,传播数千千米以远。1983年夏季,印度尼西亚苏门答腊和爪哇之间的喀拉喀托火山发生了一次震惊全球的火山爆发,产生的次声波曾绕地球转了3圈,历时108小时。1986年1月29日0时38分,美国航天飞机"挑战者"号升空爆炸,产生的次声波历时12小时53分钟。通常的隔音吸音方法对次声波的特强穿透力作用极微,7000赫兹的声波用一张纸即可隔档,而7赫兹的次声波用一堵厚墙也挡不住、次声波可以穿透十几米厚的钢筋混凝土。
大气温度密度和风速随高度具有不均匀分布的特性,使得次声在大气中传播时出现“影区”、聚焦和波导等现象。当高度增加时,气温逐渐降低,在20公里左右出现一个极小值;之后,又开始随高度的增加,气温上升,在50公里左右气温再次降低,在80公里左右形成第二个极小值;然后又升高。大气次声波导现象与这种温度分布有密切关系,声波主要沿着温度极小值所形成的通道(称为声道)传播,通常将20公里高度极小值附近的大气层称为大气下声道,高度80公里附近的大气层称为大气上声道。次声波在大气中传播时,可以同时受到两个声道作用的影响。在距离声源100 ~200公里处,次声信号很弱,通常将这样的区域称为影区。在某种大气温度分布条件下,经过声道传输次声波聚集在某一区域,这一区域称它为聚焦区。
风也会对次声在大气中的传播产生很大的影响。次声的传播在顺风和逆风时差别很大:顺风时,声线较集中于低层大气;逆风时,产生较大的影区。不同频率的次声在大气声道中传播速度不相同,产生频散现象,这使得在不同地点测得次声波的波形各不相同。
4.超声波的知识
不知道和不和你胃口,你看看:超声检测
1、什么是无损探伤/无损检测?
答:(1)无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
(2)无损检测:Nondestructive Testing(缩写 NDT)
2、常用的探伤方法有哪些?
答:无损检测方法很多据美国国家宇航局调研分析,认为可分为六大类约70余种。但在实际应用中比较常见的有以下几种:
常规无损检测方法有:
-超声检测 Ultrasonic Testing(缩写 UT);
-射线检测 Radiographic Testing(缩写 RT);
-磁粉检测 Magnetic particle Testing(缩写 MT);
-渗透检验 Penetrant Testing (缩写 PT);
-涡流检测Eddy current Testing(缩写 ET);
非常规无损检测技术有:
-声发射Acoustic Emission(缩写 AE);
-泄漏检测Leak Testing(缩写 UT);
-光全息照相Optical Holography;
-红外热成象Infrared Thermography;
-微波检测 Microwave Testing
3、超声波探伤的基本原理是什么?
答: 超声波探伤仪的种类繁多,但在实际的探伤过程,脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。一般在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种不连续往往又造成声阻抗的不一致,由反射定理我们知道,超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。
目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的,所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离,纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如,在一个钢工件中存在一个缺陷,由于这个缺陷的存在,造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面,交界面之间的声阻抗不同,当发射的超声波遇到这个界面之后,就会发生反射(见图1 ),反射回来的能量又被探头接受到,在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形,横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同,反映了缺陷的性质。参考资料: /viewthread.php?tid=70804
5.超声波的资料
超声波 我们知道,当物体振动时会发出声音。
科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为16~20,000赫兹。
因此,当物体的振动超过一定的频率,即高于人耳听阈上限时,人们便听不出来了,这样的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1~5兆赫。
虽然说人类听不出超声波,但不少动物却有此本领。它们可以利用超声波“导航”、追捕食物,或避开危险物。
大家可能看到过夏天的夜晚有许多蝙蝠在庭院里来回飞翔,它们为什么在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方向呢?原因就是蝙蝠能发出2~10万赫兹的超声波,这好比是一座活动的“雷达站”。蝙蝠正是利用这种“雷达”判断飞行前方是昆虫,或是障碍物的。
我们人类直到第一次世界大战才学会利用超声波,这就是利用“声纳”的原理来探测水中目标及其状态,如潜艇的位置等。此时人们向水中发出一系列不同频率的超声波,然后记录与处理反射回声,从回声的特征我们便可以估计出探测物的距离、形态及其动态改变。
医学上最早利用超声波是在1942年,奥地利医生杜西克首次用超声技术扫描脑部结构;以后到了60年代医生们开始将超声波应用于腹部器官的探测。如今超声波扫描技术已成为现代医学诊断不可缺少的工具。
医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性,即将超声波发射到人体内,当它在体内遇到界面时会发生反射及折射,并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的,因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同,医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线,或影象的特征来辨别它们。
此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变,便可诊断所检查的器官是否有病。 目前,医生们应用的超声诊断方法有不同的形式,可分为A型、B型、M型及D型四大类。
A型:是以波形来显示组织特征的方法,主要用于测量器官的径线,以判定其大小。可用来鉴别病变组织的一些物理特性,如实质性、液体或是气体是否存在等。
B型:用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况。检查时,首先将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点,这些光点可通过荧光屏显现出来,这种方法直观性好,重复性强,可供前后对比,所以广泛用于妇产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。
M型:是用于观察活动界面时间变化的一种方法。最适用于检查心脏的活动情况,其曲线的动态改变称为超声心动图,可以用来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等,多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断。
D型:是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法,又称为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔有否狭窄、闭塞以及病变部位。
新一代的D型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量。近几年来科学家又发展了彩色编码多普勒系统,可在超声心动图解剖标志的指示下,以不同颜色显示血流的方向,色泽的深浅代表血流的流速。
现在还有立体超声显象、超声CT、超声内窥镜等超声技术不断涌现出来,并且还可以与其他检查仪器结合使用,使疾病的诊断准确率大大提高。超声波技术正在医学界发挥着巨大的作用,随着科学的进步,它将更加完善,将更好地造福于人类。
频率高于20000 Hz(赫兹)的声波。研究超声波的产生、传播 、接收,以及各种超声效应和应用的声学分支叫超声学。
产生 超声波的装置有机械型超声发生器(例如气哨、汽笛和液哨等)、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器、以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。 超声效应 当超声波在介质中传播时,由于超声波与介质的相互作用,使介质发生物理的和化学的变化,从而产生 一系列力学的、热的、电磁的和化学的超声效应,包括以下4种效应: ①机械效应。
超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时 ,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处,在空间形成周期性的堆积。
超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时,由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化(见电介质物理学和磁致伸缩)。 ②空化作用。
超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。
另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空。
因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压,同时产生激波。
与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。
③热效应。由于超声波频率高,能量大,被介质吸收时能产生显著的热效应。
④化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。
例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢;溶有氮气的水。
6.超声波的知识
不知道和不和你胃口,你看看:超声检测 1、什么是无损探伤/无损检测? 答:(1)无损探伤是在不损坏工件或原材料工作状态的前提下,对被检验部件的表面和内部质量进行检查的一种测试手段。
(2)无损检测:Nondestructive Testing(缩写 NDT) 2、常用的探伤方法有哪些? 答:无损检测方法很多据美国国家宇航局调研分析,认为可分为六大类约70余种。但在实际应用中比较常见的有以下几种:常规无损检测方法有:-超声检测 Ultrasonic Testing(缩写 UT); -射线检测 Radiographic Testing(缩写 RT); -磁粉检测 Magnetic particle Testing(缩写 MT); -渗透检验 Penetrant Testing (缩写 PT); -涡流检测Eddy current Testing(缩写 ET); 非常规无损检测技术有: -声发射Acoustic Emission(缩写 AE); -泄漏检测Leak Testing(缩写 UT); -光全息照相Optical Holography; -红外热成象Infrared Thermography; -微波检测 Microwave Testing 3、超声波探伤的基本原理是什么? 答: 超声波探伤仪的种类繁多,但在实际的探伤过程,脉冲反射式超声波探伤仪应用的最为广泛。
一般在均匀的材料中,缺陷的存在将造成材料的不连续,这种不连续往往又造成声阻抗的不一致,由反射定理我们知道,超声波在两种不同声阻抗的介质的交界面上将会发生反射,反射回来的能量的大小与交界面两边介质声阻抗的差异和交界面的取向、大小有关。脉冲反射式超声波探伤仪就是根据这个原理设计的。
目前便携式的脉冲反射式超声波探伤仪大部分是A扫描方式的,所谓A扫描显示方式即显示器的横坐标是超声波在被检测材料中的传播时间或者传播距离,纵坐标是超声波反射波的幅值。譬如,在一个钢工件中存在一个缺陷,由于这个缺陷的存在,造成了缺陷和钢材料之间形成了一个不同介质之间的交界面,交界面之间的声阻抗不同,当发射的超声波遇到这个界面之后,就会发生反射(见图1 ),反射回来的能量又被探头接受到,在显示屏幕中横坐标的一定的位置就会显示出来一个反射波的波形,横坐标的这个位置就是缺陷在被检测材料中的深度。
这个反射波的高度和形状因不同的缺陷而不同,反映了缺陷的性质。参考资料: /viewthread.php?tid=70804。
7.超声波的原理及应用
从客观上讲,超声和可听声,除频率范围不同外,并没有差异.但超声由于频率高,便具有一些特点,尤其重要的是,这些特点可加以利用,这正是人们所以研究超声规律的原因.
超声的特点之一很简单,就是听不见.前面提到,声音来源于部件的振动.振动除产生声波外,还可以产生其它作用,其中一些作用将在下面介绍.如果我们激发振动的目的是这些其它作用,那么通常我们不想同时产生听得见的声音,因为这些声音这时是噪声.在这种情况下,可以激发20000Hz以上的振动,既能完成一些其它功能,又不伴生干扰.
超声的第二个特点是波长小.任何一种波动(声波、电磁波、等离子波等等)都有一些共同的基本参数,其中之一是传播速度,另一个就是波长.声波是机械波,或说是力学波.媒质中有声波传播时,原来是静止的媒质质点会以原占位置为中心作很微小(例如也许只几十纳米)的振动,每个质点在振动若干次后将恢复静止.但这种振动的状态,由于媒质的弹性,会传给紧邻的质点,依次向下传递,可能传得很远,在海洋中甚至可传到1000km以外.这种传递的速度就是声波的传播速度.
确定.对于单一频率的正弦或余弦波,波长是波峰与波峰之间或波谷与波谷之间的空间距离.
超声频率高,因此波长小.这有两点重要后果.一点是不必用尺寸很大的声源,即振动源,就可以产生指向性比较尖锐的声波.定性地说,指向性描述声源所发射声束的狭窄程度,狭窄的象手电筒所发射的光,宽广的或说弥散的可象电灯泡所发射的光.在许多声波应用中,我们需要前者而不需要后者.可以证明,如果要产生前者,声源的尺寸应当比声波的波长大几倍.1MHz的声波在水中的波长约为1.4mm,而1000Hz的声波在水中的波长约为1.4m,制作和搬运一个直径几毫米的声源显然比制作和搬运一个直径几米的声源省事得多.
由于同样的原理,不仅容易实现狭窄的声束,还容易实现声束聚焦,象人们通常聚焦光那样.在焦点或焦区,声强可以很高,从而产生一些强烈的作用.
超声波长小的第二点重要后果是,超声可以被微小的障碍物散射开来.平面声波在传播过程中遇到有限大小的障碍物时会被障碍物所散射,就是说,入射波不再沿原方向传播,而是向四周散开,包括散到与入射方向相反的方向.所谓障碍物是指材料的声学参量ρc不同于基质ρ0c的物体,ρ是密度(因此基质内的空穴也是障碍物.).沿各个方向散开的声波幅度分布,或说散射图案,因障碍物的尺寸与波长之比而异.可以想见,当ρc差别不大时,如果声波波长远大于障碍物的尺寸,声波几乎会忽略障碍物的存在,反之则声波几乎象碰上一个界面,而被反射和折射.如果声波波长接近于障碍物的尺寸,声波的散开程度会较大.在某些声波应用中我们倒希望声波被散开,从而可以通过测量散射图案,判断不透明媒质中有没有障碍物以及是怎样的形状、大小、内含物的障碍物.假若障碍物很大,我们可以采用频率低、波长长的声波,若障碍物很小,我们就需用频率高、波长短的超声.
超声的第三个特点是与物质有相互作用.声波的某些物理的、化学的、生物的效应,或笼统地说,声波与物质的相互作用,只有在高频率范围才会发生.例如有多种类的所谓“弛豫效应”,分别只在不同的高频率范围才能出现.又例如,超声在液体中有一个很突出的物理效应,叫“空化效应”.超声会在液体中产生空穴或气泡,这些气泡处于非稳定状态,在适当条件下会迅速崩溃,从而在气泡内产生几千度的高温,在气泡周围产生近千大气压的激波.高温和强激波的出现则可以导致声致发光、水中声致自由基、机械作用(如粉碎、乳化等等)、化学反应活性加强、高分子解聚等效应.
超声的一个特点是容易形成细声束,以及可以被相当小的障碍物所散射,其中包括背(逆)向散射.将这束细声束向正前方射出,同时使它上下左右摆动,便可以搜索前方有没有障碍物.用电子学的手段,容易测量反射波或背散射波回转的时间,在已知声速的情况下,可以确定前方障碍物的位置.当障碍物足够大时,从回波随声束移动的分布,可以显示出障碍物的形状;对比较小的障碍物,人们正在寻求判断障碍物的大小、形状、内含物等特征的方法.对于不均匀的透明材料,我们常用光学的办法检测;对于不透明材料,用普通的光学方法是做不到的.而包括超声的声波则能够透入任何媒质,不论这媒质是气体、液体、还是固体,也不论透不透光,对不同媒质的差别只是透入深浅不同.利用超声来检查或显示媒质中是否存在障碍物,以及障碍物有哪些特征,叫做超声检测.
8.超声波的资料
我们知道,当物体振动时会发出声音。
科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率,它的单位是赫兹。我们人类耳朵能听到的声波频率为16~20,000赫兹。
因此,当物体的振动超过一定的频率,即高于人耳听阈上限时,人们便听不出来了,这样的声波称为“超声波”。通常用于医学诊断的超声波频率为1~5兆赫。
虽然说人类听不出超声波,但不少动物却有此本领。它们可以利用超声波“导航”、追捕食物,或避开危险物。
大家可能看到过夏天的夜晚有许多蝙蝠在庭院里来回飞翔,它们为什么在没有光亮的情况下飞翔而不会迷失方向呢?原因就是蝙蝠能发出2~10万赫兹的超声波,这好比是一座活动的“雷达站”。蝙蝠正是利用这种“雷达”判断飞行前方是昆虫,或是障碍物的。
我们人类直到第一次世界大战才学会利用超声波,这就是利用“声纳”的原理来探测水中目标及其状态,如潜艇的位置等。此时人们向水中发出一系列不同频率的超声波,然后记录与处理反射回声,从回声的特征我们便可以估计出探测物的距离、形态及其动态改变。
医学上最早利用超声波是在1942年,奥地利医生杜西克首次用超声技术扫描脑部结构;以后到了60年代医生们开始将超声波应用于腹部器官的探测。如今超声波扫描技术已成为现代医学诊断不可缺少的工具。
医学超声波检查的工作原理与声纳有一定的相似性,即将超声波发射到人体内,当它在体内遇到界面时会发生反射及折射,并且在人体组织中可能被吸收而衰减。因为人体各种组织的形态与结构是不相同的,因此其反射与折射以及吸收超声波的程度也就不同,医生们正是通过仪器所反映出的波型、曲线,或影象的特征来辨别它们。
此外再结合解剖学知识、正常与病理的改变,便可诊断所检查的器官是否有病。 目前,医生们应用的超声诊断方法有不同的形式,可分为A型、B型、M型及D型四大类。
A型:是以波形来显示组织特征的方法,主要用于测量器官的径线,以判定其大小。可用来鉴别病变组织的一些物理特性,如实质性、液体或是气体是否存在等。
B型:用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况。检查时,首先将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点,这些光点可通过荧光屏显现出来,这种方法直观性好,重复性强,可供前后对比,所以广泛用于妇产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。
M型:是用于观察活动界面时间变化的一种方法。最适用于检查心脏的活动情况,其曲线的动态改变称为超声心动图,可以用来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等,多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断。
D型:是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法,又称为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔有否狭窄、闭塞以及病变部位。
新一代的D型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量。近几年来科学家又发展了彩色编码多普勒系统,可在超声心动图解剖标志的指示下,以不同颜色显示血流的方向,色泽的深浅代表血流的流速。
现在还有立体超声显象、超声CT、超声内窥镜等超声技术不断涌现出来,并且还可以与其他检查仪器结合使用,使疾病的诊断准确率大大提高。超声波技术正在医学界发挥着巨大的作用,随着科学的进步,它将更加完善,将更好地造福于人类。
频率高于20000 Hz(赫兹)的声波。研究超声波的产生、传播 、接收,以及各种超声效应和应用的声学分支叫超声学。
产生 超声波的装置有机械型超声发生器(例如气哨、汽笛和液哨等)、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器、以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。 超声效应 当超声波在介质中传播时,由于超声波与介质的相互作用,使介质发生物理的和化学的变化,从而产生 一系列力学的、热的、电磁的和化学的超声效应,包括以下4种效应: ①机械效应。
超声波的机械作用可促成液体的乳化、凝胶的液化和固体的分散。当超声波流体介质中形成驻波时 ,悬浮在流体中的微小颗粒因受机械力的作用而凝聚在波节处,在空间形成周期性的堆积。
超声波在压电材料和磁致伸缩材料中传播时,由于超声波的机械作用而引起的感生电极化和感生磁化(见电介质物理学和磁致伸缩)。 ②空化作用。
超声波作用于液体时可产生大量小气泡 。一个原因是液体内局部出现拉应力而形成负压,压强的降低使原来溶于液体的气体过饱和,而从液体逸出,成为小气泡。
另一原因是强大的拉应力把液体“撕开”成一空洞,称为空化。空洞内为液体蒸气或溶于液体的另一种气体,甚至可能是真空。
因空化作用形成的小气泡会随周围介质的振动而不断运动、长大或突然破灭。破灭时周围液体突然冲入气泡而产生高温、高压,同时产生激波。
与空化作用相伴随的内摩擦可形成电荷,并在气泡内因放电而产生发光现象。在液体中进行超声处理的技术大多与空化作用有关。
③热效应。由于超声波频率高,能量大,被介质吸收时能产生显著的热效应。
④化学效应。超声波的作用可促使发生或加速某些化学反应。
例如纯的蒸馏水经超声处理后产生过氧化氢;溶有氮气的水经超声处理后产。
9.谁知道有关超声波、次声波的知识
什么是超声波、次声波?
1.次声波
(1)次声波:频率低于20Hz的声波,叫次声波.
(2)次声波的特点:
①次声波可以传播很远的距离.
②次声波在传播过程中不易被障碍物阻挡.
③次声波容易与生物发生作用.
(3)人类周围的次声波
①自然次声.如狂风暴雨、闪电雷鸣、极光放电、流星爆炸、火山爆发以及地震、海啸、台风等都可以发出频率在0.01 Hz至10Hz的次声波.
②人体次声.人体本身也是次声源,如心脏跳动可发出5 Hz到20Hz的次声波.我们称之为人体次声.如高速行驶的卡车可产生次声,核爆炸、火箭起飞都能产生次声.
(4)次声的应用.
①为气象及地震预报服务.
如低等海洋动物水母对8—13 Hz的次声波特别敏感,利用仿生学依照水母的耳朵结构制成的水母耳台风预报仪,可提前15 h预测台风的方位和强度.
②为国防建设服务.
建设次声波服务站,探测分析世界各处的核爆炸,火箭发射等重大军事动态.目前,还研制出了一种特别灵敏的次声探测仪,用在边防检查上,看是否有人混在车辆行李中出入边境.
③为农林生产服务.利用次声波给树治病、刺激植物生长.
④为人类生产服务.利用8-12Hz适当剂量的次声波作用可使人的思维集中.制造次声驱蚊器,用于防止蚊虫叮咬.
2.超声波
(1)超声波,频率高于20000Hz的声波,叫超声波.
(2)超声波的特点.
①几乎呈直线传播,具有较强的穿透能力和良好的反射性能.
②探测距离远,定位精度高.
③检测灵敏度高,可获得丰富的探测信息.
④用于医疗检测很安全.
(3)超声波的应用
①国防上的应用.如声纳(水声测位仪)可对水中目标进行探测、定位、跟踪、识别、通讯、导航制导等.
②生产、生活中的应用.如利用超声波的穿透能力及反射情况,制作超声波探伤仪,用来探察金属内部的缺陷.利用超声波进行空气加湿,制造各种均匀极细的乳胶等.
③医疗上的应用.超声波可用于医疗上的诊断和消毒灭菌等用途.