21e eeuw - de eeuw van radio-elektronica, atoom, veroveringruimte en echografie. De wetenschap van echografie is tegenwoordig relatief jong. Aan het einde van de 19e eeuw voerde P.N. Lebedev, een Russische fysioloog, zijn eerste studies uit. Daarna begonnen veel uitstekende wetenschappers echografie te bestuderen.
Echografie is een golfachtige voortplantingtrillingsbeweging die deeltjes van het medium maken. Het heeft zijn eigen kenmerken, die verschillen van de geluiden van het hoorbare bereik. Het is relatief eenvoudig om gerichte straling te verkrijgen in het ultrasone bereik. Bovendien stelt het goed scherp, waardoor de intensiteit van de uitgevoerde trillingen toeneemt. Bij de voortplanting in vaste stoffen, vloeistoffen en gassen geeft ultrasoon geluid aanleiding tot interessante verschijnselen die op veel gebieden van technologie en wetenschap praktisch toegepast zijn. Dit is wat echografie is, waarvan de rol op verschillende gebieden van het leven tegenwoordig erg groot is.
In de afgelopen jaren is echografie in de wetenschap begonnen te spelenonderzoek wordt steeds belangrijker. Experimentele en theoretische studies op het gebied van akoestische stromingen en ultrasone cavitatie werden met succes uitgevoerd, waardoor wetenschappers technologische processen konden ontwikkelen die optreden bij blootstelling aan ultrageluid in de vloeistoffase. Het is een krachtige methode om een verscheidenheid aan verschijnselen te bestuderen in een kennisgebied als de natuurkunde. Echografie wordt bijvoorbeeld gebruikt in de halfgeleider- en halfgeleiderfysica. Tegenwoordig wordt er een apart gebied van chemie gevormd, dat "ultrasone chemie" wordt genoemd. De toepassing ervan kan veel chemisch-technologische processen versnellen. Moleculaire akoestiek was ook geboren - een nieuwe tak van akoestiek, die de moleculaire interactie van geluidsgolven met materie bestudeert. Nieuwe toepassingsgebieden van echografie zijn verschenen: holografie, introscopie, akoesto-elektronica, ultrasone fasemeting en kwantumakoestiek.
Naast experimenteel en theoretisch werk inop dit gebied zijn tegenwoordig veel practica uitgevoerd. Er zijn speciale en universele ultrasoon machines ontwikkeld, installaties die onder verhoogde statische druk werken, etc. Ultrasoon automatische installaties, opgenomen in productielijnen, zijn in productie genomen, die de arbeidsproductiviteit aanzienlijk kunnen verhogen.
Laten we u meer vertellen over wat echografie is. We hebben al gezegd dat dit elastische golven en trillingen zijn. De ultrasone frequentie is meer dan 15-20 kHz. De subjectieve eigenschappen van ons gehoor bepalen de ondergrens van ultrasone frequenties, die het scheidt van de frequentie van hoorbaar geluid. Deze grens is daarom voorwaardelijk en ieder van ons definieert op verschillende manieren wat echografie is. De bovengrens wordt aangegeven door elastische golven, hun fysieke aard. Ze planten zich alleen voort in een materiële omgeving, dat wil zeggen dat de golflengte aanzienlijk groter moet zijn dan het gemiddelde vrije pad van moleculen in het gas of de interatomaire afstanden in vaste stoffen en vloeistoffen. Bij normale druk in gassen is de bovengrens van de frequenties van de VS 109 Hz, en vaste stoffen en vloeistoffen - 1012-1013 Hz.
Echografie komt ook in de natuur voor als onderdeelveel natuurlijke geluiden (waterval, wind, regen, kiezelstenen die door de branding worden gerold, evenals in de geluiden die gepaard gaan met onweersbuien, enz.), en als een integraal onderdeel van de dierenwereld. Sommige diersoorten gebruiken het voor oriëntatie in de ruimte, voor het detecteren van obstakels. Ook is bekend dat dolfijnen in de natuur gebruik maken van ultrageluid (voornamelijk frequenties van 80 tot 100 kHz). Het vermogen van de locatiesignalen die door hen worden uitgezonden, kan erg hoog zijn. Van dolfijnen is bekend dat ze scholen vissen tot op een kilometer afstand kunnen detecteren.
Emitters (bronnen) van echografie zijn onderverdeeld in 2grote groepen. De eerste zijn generatoren waarin oscillaties worden opgewekt door de aanwezigheid van obstakels erin, geïnstalleerd in het pad van een constante stroom - een straal vloeistof of gas. De tweede groep, waarin ultrasone bronnen kunnen worden gecombineerd, zijn elektro-akoestische transducers, die bepaalde trillingen van stroom of elektrische spanning omzetten in mechanische trillingen die worden uitgevoerd door een vast lichaam dat akoestische golven in de omgeving uitzendt.
Middelgrote en lage frequentie-ontvangersechografie zijn meestal piëzo-elektrische elektro-akoestische transducers. Ze kunnen de vorm van het ontvangen akoestische signaal reproduceren, weergegeven als de tijdsafhankelijkheid van de geluidsdruk. Apparaten kunnen breedband of resonerend zijn, afhankelijk van de omstandigheden waarvoor ze bedoeld zijn. Thermische ontvangers worden gebruikt om tijdgemiddelde geluidsveldkarakteristieken te verkrijgen. Het zijn thermistors of thermokoppels die zijn bekleed met geluidsabsorberend materiaal. Geluidsdruk en intensiteit kunnen ook worden geschat met optische methoden zoals diffractie van licht door middel van ultrageluid.
Er zijn veel toepassingsgebieden, methet maakt gebruik van verschillende kenmerken van echografie. Deze bollen kunnen grofweg in drie richtingen worden verdeeld. De eerste houdt verband met de ontvangst van verschillende informatie door middel van ultrasone golven. De tweede richting is de actieve invloed op de stof. En de derde heeft betrekking op signaaloverdracht en -verwerking. In elk specifiek geval wordt echografie met een bepaald frequentiebereik gebruikt. We zullen slechts enkele van de vele gebieden behandelen waarop het zijn toepassing heeft gevonden.
De kwaliteit van een dergelijke reiniging is niet te vergelijken met andere.manieren. Bij het spoelen van onderdelen blijft bijvoorbeeld tot 80% van de vervuiling op hun oppervlak achter, ongeveer 55% - bij vibratiereiniging ongeveer 20% - bij handmatige reiniging en bij ultrasoon reinigen blijft er niet meer dan 0,5% van de vervuiling over. Onderdelen met een complexe vorm kunnen alleen goed worden gereinigd met echografie. Een belangrijk voordeel van het gebruik ervan is een hoge productiviteit, evenals lage kosten van fysieke arbeid. Bovendien kunt u dure en brandbare organische oplosmiddelen vervangen door goedkope en veilige waterige oplossingen, vloeibare freon gebruiken, enz.
Een serieus probleem is luchtverontreiniging met roet,rook, stof, metaaloxiden, enz. U kunt de ultrasone methode gebruiken voor het reinigen van lucht en gas in gasuitlaten, ongeacht de vochtigheid en temperatuur. Als de ultrasone zender in een stofbezinkkamer wordt geplaatst, zal de efficiëntie honderden keren toenemen. Wat is de essentie van een dergelijke reiniging? Willekeurig in de lucht bewegende stofdeeltjes raken elkaar steeds meer onder invloed van ultrasone trillingen. Bovendien neemt hun omvang toe doordat ze samensmelten. Coagulatie is het proces van deeltjesvergroting. Gewogen en vergrote accumulaties worden opgevangen door speciale filters.
Als u tussen het werkstuk enhet werkoppervlak van het gereedschap met behulp van ultrasoon geluid, een schurend materiaal, dan zullen de schurende deeltjes tijdens de werking van de emitter op het oppervlak van dit onderdeel inwerken. In dit geval wordt het materiaal vernietigd en verwijderd en wordt het verwerkt onder invloed van een verscheidenheid aan gerichte micro-inslagen. De kinematica van de verwerking bestaat uit de hoofdbeweging - snijden, dat wil zeggen de longitudinale trillingen die door het gereedschap worden uitgevoerd, en de hulpbeweging - de toevoerbeweging die het apparaat uitvoert.
Echografie kan verschillende taken uitvoeren. Langstrillingen zijn de energiebron voor slijpkorrels. Ze vernietigen het verwerkte materiaal. De voerbeweging (hulp) kan cirkelvormig, transversaal en longitudinaal zijn. De verwerking van echografie is zeer nauwkeurig. Afhankelijk van de korrelgrootte van het schuurmiddel, varieert het van 50 tot 1 micron. Met behulp van gereedschappen met verschillende vormen kunt u niet alleen gaten maken, maar ook complexe sneden, gebogen assen, graveren, slijpen, stempels maken en zelfs een diamant boren. Materialen die als schuurmiddel worden gebruikt, zijn korund, diamant, kwartszand, vuursteen.
Echografie in engineering wordt vaak in het veld gebruiktradio-elektronica. In dit gebied is het vaak nodig om een elektrisch signaal te vertragen ten opzichte van een ander. Wetenschappers hebben een succesvolle oplossing gevonden door voor te stellen om ultrasone vertragingslijnen (afgekort als LZ) te gebruiken. Hun werking is gebaseerd op het feit dat elektrische impulsen worden omgezet in ultrasone mechanische trillingen. Hoe gebeurde dit? Het feit is dat de snelheid van ultrageluid aanzienlijk lager is dan die wordt ontwikkeld door elektromagnetische trillingen. De spanningspuls na omgekeerde omzetting in elektrische mechanische trillingen wordt aan de lijnuitgang vertraagd ten opzichte van de ingangspuls.
Piëzo-elektrisch en magnetostrictiefconverters worden gebruikt om elektrische trillingen om te zetten in mechanische trillingen en vice versa. LZ zijn respectievelijk onderverdeeld in piëzo-elektrisch en magnetostrictief.
Er worden verschillende soorten echografie gebruiktimpact op levende organismen. In de medische praktijk is het gebruik ervan nu erg populair. Het is gebaseerd op de effecten die optreden in biologische weefsels wanneer echografie erdoorheen gaat. Golven veroorzaken trillingen van de deeltjes van het medium, waardoor een soort micromassage van weefsels ontstaat. En de absorptie van ultrageluid leidt tot hun lokale opwarming. Tegelijkertijd vinden bepaalde fysisch-chemische transformaties plaats in biologische media. Deze verschijnselen veroorzaken bij een matige geluidsintensiteit geen onomkeerbare schade. Ze verbeteren alleen het metabolisme en dragen daarom bij aan de vitale activiteit van het organisme dat eraan wordt blootgesteld. Dergelijke verschijnselen worden gebruikt bij ultrageluidtherapie.
Cavitatie en sterke verhitting in het algemeenintensiteiten leiden tot weefselvernietiging. Dit effect wordt tegenwoordig gebruikt bij operaties. Focale echografie wordt gebruikt voor chirurgische ingrepen, waardoor lokale vernietiging in de diepste structuren (bijvoorbeeld de hersenen) mogelijk is zonder de omgeving te beschadigen. Bij operaties worden ook ultrasone instrumenten gebruikt, waarbij het werkende uiteinde eruitziet als een vijl, scalpel, naald. Trillingen die erop worden toegepast, geven deze apparaten nieuwe kwaliteiten. De vereiste inspanning wordt aanzienlijk verminderd, daarom wordt het letselpercentage van de operatie verminderd. Bovendien manifesteert zich een analgetisch en hemostatisch effect. Botsing met een bot instrument met behulp van echografie wordt gebruikt om bepaalde soorten neoplasmata die in het lichaam zijn verschenen te vernietigen.
De impact op biologische weefsels wordt uitgevoerd om micro-organismen te vernietigen en wordt gebruikt bij de sterilisatie van medicijnen en medische instrumenten.
Kortom, we hebben het over de studie van de buikholte. Hiervoor wordt een speciaal apparaat gebruikt. Echografie kan worden gebruikt om verschillende afwijkingen in weefsels en anatomische structuren te lokaliseren en te herkennen. De taak is vaak als volgt: er is een vermoeden van de aanwezigheid van een kwaadaardige formatie en het is vereist om deze te onderscheiden van een goedaardige of infectieuze formatie.
Echografie is nuttig voor het onderzoeken van de lever en voorhet oplossen van andere problemen, waaronder de detectie van obstructie en ziekten van de galwegen, evenals de studie van de galblaas om de aanwezigheid van stenen en andere pathologieën daarin te detecteren. Bovendien kunnen studies van cirrose en andere diffuse goedaardige leverziekten worden gebruikt.
Op het gebied van gynaecologie voornamelijk metanalyse van de eierstokken en baarmoeder, het gebruik van echografie is lange tijd de belangrijkste richting waarin het bijzonder succesvol wordt uitgevoerd. Vaak is hier ook differentiatie van goedaardige en kwaadaardige formaties nodig, wat meestal het beste contrast en de beste ruimtelijke resolutie vereist. Vergelijkbare conclusies kunnen nuttig zijn bij het onderzoeken van veel andere interne organen.
Echografie heeft ook zijn toepassing gevonden intandheelkunde, waar het wordt gebruikt om tandsteen te verwijderen. Hiermee kunt u snel, bloedloos en pijnloos tandplak en steen verwijderen. In dit geval wordt het mondslijmvlies niet gewond en worden de "holtes" van de holte gedesinfecteerd. In plaats van pijn ervaart de patiënt een gevoel van warmte.
