Περιεχόμενο
- Μεταγωγείς
- Κρύσταλλα
- Εστίαση
- Ρυθμίσεις
- Ακουστική αντίσταση
- Στρώματα κρυστάλλων σε σειρά
- Gel
- Παραγωγή εικόνας
Ο υπέρηχος είναι μια μη επεμβατική τεχνική για τον έλεγχο του εσωτερικού των αντικειμένων ή των σωμάτων (Φυλλάδιο / Getty Images Sport / Getty Images)
Μεταγωγείς
Ένας μετατροπέας είναι μια συσκευή που μετατρέπει μια μορφή ενέργειας σε μια άλλη. Η κάμερα που χρησιμοποιείται για την εικόνα υπερήχων είναι ένας μορφοτροπέας. Μετατρέπει την τάση σε δονήσεις και αντίστροφα. Οι κραδασμοί είναι μηχανικά ηχητικά κύματα, ενώ η τάση είναι πιθανή ηλεκτρική ενέργεια. Οι μορφοτροπείς αποτελούνται από διάφορα μέρη που είναι ενσωματωμένα ώστε να παράγουν το κύμα, να τα μεταδίδουν στο σώμα και να καταγράφουν τις ηχώ των δομών του σώματος.
Κρύσταλλα
Οι κρύσταλλοι είναι η πηγή των μηχανικών κυμάτων των μετατροπέων. Η τάση εφαρμόζεται στον κρύσταλλο, που το κάνει να δονείται, ένα χαρακτηριστικό που ονομάζεται πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο. Η ποσότητα τάσης ελέγχει τη συχνότητα της δόνησης, η οποία με τη σειρά της παράγει την επιθυμητή συχνότητα του ηχητικού κύματος. Το τιτανικό ζιρκονικό μόλυβδο είναι ένα τεχνητό υλικό που χρησιμοποιείται συνήθως για τους κρυστάλλους των μορφοτροπέων.
Εστίαση
Ο κρύσταλλος έχει σχήμα κυκλικού φακού. Η εκπομπή ήχου προβάλλεται από τον κρύσταλλο, έχοντας την ίδια διάμετρο και σταδιακά μειώνεται στο μισό της διαμέτρου. Αυτό είναι το επίκεντρο του θέματος. Μετά την εστίαση, η εκπομπή σταδιακά αυξάνεται σε διάμετρο. Οι μετατροπείς υπερήχων χρησιμοποιούν πολλαπλούς κρυστάλλους για να παράγουν μια δισδιάστατη εικόνα.
Ρυθμίσεις
Ο υπέρηχος χρησιμοποιείται για να εξετάσει ειδικές δομές, οπότε η φυσική εστίαση της εκπομπής δεν επαρκεί για επαρκή απεικόνιση. Η εστίαση θα πρέπει να είναι διαφορετική για δομές που βασίζονται στην απόσταση τους από τον μορφοτροπέα. Φακοί, καμπύλα στοιχεία και καθρέφτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μετατροπείς για να αυξήσουν την εστία τους και δεν μπορούν να αλλάξουν. Η ηλεκτρονική εστίαση ελέγχεται από τον υπερηχογράφο για τη ρύθμιση των ρυθμίσεων του μηχανήματος. Η αλλαγή της εστίασης αναγκάζει τον μορφοτροπέα να εφαρμόσει τάση σε διαφορετικούς κρυστάλλους σε διαφορετικούς χρόνους. Αυτή η διαφορά ώρας αλλάζει την εστίαση της εκπομπής.
Ακουστική αντίσταση
Η ακουστική σύνθετη αντίσταση καθορίζεται από την πυκνότητα του υλικού και την ταχύτητα των ηχητικών κυμάτων που καθορίζονται από το υλικό με το οποίο κινούνται. Εάν δύο υλικά έχουν διαφορετικές ακουστικές εμπέδησεις, ο ήχος θα αντικατοπτρίζει τη δομή, παράγοντας μια ανάγνωση στο ηχογράφημα. Η διαφορά στην ακουστική εμπέδηση θα καθορίσει πόσο ήχος αντικατοπτρίζεται και πόσο θα συνεχίσει να μεταδίδεται από το σώμα. Οι ακουστικές σύνθετες αντιστάσεις του κρυστάλλου και του αέρα είναι πολύ διαφορετικές, επομένως δεν θα υπάρξει μετάδοση υπερήχων πέρα από την επιφάνεια του μορφοτροπέα.
Στρώματα κρυστάλλων σε σειρά
Για να ελαχιστοποιηθεί η ακουστική σύνθετη αντίσταση μεταξύ του κρυστάλλου και του σώματος, τοποθετούνται διάφορα στρώματα στη σειρά μεταξύ του κρυστάλλου και της επιφάνειας του μορφοτροπέα. Χρησιμοποιούνται πολλά στρώματα, ξεκινώντας από ένα με ακουστική σύνθετη αντίσταση κοντά σε εκείνη του κρυστάλλου και τελειώνοντας με ένα στρώμα του οποίου η ακουστική σύνθετη αντίσταση είναι κοντά στην αντίσταση του δέρματος. Αυτό μειώνει τις αντανακλάσεις και επιτρέπει τον πολλαπλασιασμό του ήχου μέσα από το σώμα.
Gel
Η υπεριωδική γέλη εφαρμόζεται στο δέρμα για να αφαιρεθεί ο αέρας μεταξύ του μορφοτροπέα και του σώματος. Αυτό εξαλείφει την αντανάκλαση που θα προκαλούσε η διαφορά ακουστικής σύνθετης αντίστασης του αέρα. Το υπερηχογράφημα βοηθά στη διάδοση των ηχητικών κυμάτων στο σώμα.
Παραγωγή εικόνας
Τα κύματα υπερήχων αντανακλούν τους ιστούς. Αυτές οι αντανακλάσεις ονομάζονται ηχώ και επιστρέφουν μέσω της υπεριώδους γέλης, των αντίστοιχων στρωμάτων και του κρυστάλλου. Από τον κρύσταλλο, τα υπερηχητικά κύματα μετατρέπονται από μηχανική ενέργεια σε ηλεκτρική δυναμική ή τάση. Αυτή η ενέργεια αποστέλλεται στο υπόλοιπο σύστημα υπερήχων για μετατροπή σε ψηφιακή εικόνα.