Съдържание
- преобразуватели
- кристали
- фокус
- настройки
- Акустичен импеданс
- Слоеве от кристали в серия
- гел
- Производство на изображения
Ултразвукът е неинвазивна техника за проверка на вътрешността на обекти или тела (Помощ / Getty Images Спорт / Getty Images)
преобразуватели
Датчикът е устройство, което преобразува една форма на енергия в друга. Използваната камера за ултразвуково изображение е преобразувател. Той преобразува напрежението в вибрации и обратно. Вибрациите са механични звукови вълни, а напрежението е потенциална електрическа енергия. Датчиците се състоят от няколко части, които са интегрирани, за да произвеждат вълната, да я предават на тялото и да улавят ехото на структурите на тялото.
кристали
Кристалите са източник на механичните вълни на преобразувателите. На кристала се прилага напрежението, което предизвиква вибрация, което се нарича пиезоелектричен ефект. Количеството на напрежението контролира честотата на вибрацията, която от своя страна произвежда желаната честота на звуковата вълна. Оловен цирконатен титанат е изкуствен материал, обичайно използван за кристалите на преобразувателите.
фокус
Кристалът е оформен като кръгла леща. Звуковото излъчване се излъчва от кристала с равен диаметър и постепенно намалява до половината от диаметъра. Това е фокусът на проблема. След фокусирането емисиите постепенно се увеличават в диаметър. Ултразвуковите преобразуватели използват множество кристали за получаване на двуизмерно изображение.
настройки
Ултразвукът се използва за изследване на специфични структури, така че естественият фокус на емисиите не е достатъчен за адекватно изобразяване. Фокусът трябва да е различен за структурите, базирани на разстоянието им от преобразувателя. Лещи, извити елементи и огледала могат да се използват в преобразуватели, за да увеличат фокуса си и не могат да бъдат променяни. Електронният фокус се контролира от сонографа, който настройва настройките на машината. Промяната на фокуса кара датчика да приложи напрежение към различни кристали по различно време. Тази разлика във времето променя фокуса на излъчването.
Акустичен импеданс
Акустичният импеданс се определя от плътността на материала и скоростта на звуковите вълни, които се определят от материала, с който се движат. Ако два материала имат различни акустични импеданси, звукът ще отразява структурата, произвеждайки четене в сонограмата. Разликата в акустичния импеданс ще определи колко звук се отразява и колко ще продължи да се предава от тялото. Акустичните импеданси на кристала и въздуха са много различни, така че няма да има предаване на ултразвук извън повърхността на преобразувателя.
Слоеве от кристали в серия
За да се сведе до минимум акустичният импеданс между кристала и тялото, няколко последователни слоя се поставят между кристала и повърхността на преобразувателя. Използват се много слоеве, започвайки с един с акустичен импеданс, близък до този на кристала, и завършвайки със слой, чийто акустичен импеданс е близо до импеданса на кожата. Това намалява отраженията и позволява повече звук да се разпространява през тялото.
гел
Ултразвуковият гел се нанася върху кожата за отстраняване на въздуха между трансдюсера и тялото. Това елиминира отражението, което би било причинено от акустичната импедансна разлика на въздуха. Ултразвуковият гел помага за разпространението на звуковите вълни в тялото.
Производство на изображения
Ултразвуковите вълни отразяват тъканите. Тези отражения се наричат ехо и те се връщат през ултразвуковия гел, съответните слоеве и кристала. От кристала ултразвуковите вълни се преобразуват от механична енергия в електрическа потенциална енергия или напрежение. Тази енергия се изпраща до останалата част от ултразвуковата система за преобразуване в цифрово изображение.