Ultrazvok PDF

ZVOK Longitudinalno valovanje – nastajajo zgoščenine in razredčine  Valovna dolžina in frekvenca zvoka Valovna dolžina (λ) je razdalja med dvema enakima odmikoma Valovna dolžina je enaka poti, ki jo je motnja opravila v enem nihajnem času (T) Frekvenca (ν ali f):...

ZVOK Longitudinalno valovanje – nastajajo zgoščenine in razredčine  Valovna dolžina in frekvenca zvoka Valovna dolžina (λ) je razdalja med dvema enakima odmikoma Valovna dolžina je enaka poti, ki jo je motnja opravila v enem nihajnem času (T) Frekvenca (ν ali f): ν = 1/T – Enota: 1 Hertz (Hz) = 1 nihaj/sekundo  ZVOK - longitudinalno valovanje zgoščin in razredčin zraka ali druge snovi - lahko se širi samo v snovi - hitrost zvoka (c) je lastnost snovi in je odvisna od stisljivosti snovi, po kateri se širi, gostote in temperature - Valovno dolžino zvoka izračunamo iz dane frekvence in hitrosti zvoka v snovi po enačbi c = Snov T(oC) c (m/s) Snov T(oC) c (m/s) Guma 20 50 Živo srebro 20 1450 Zrak 0 331 Svinec 20 2650 Helij 0 965 Led 0 3300 Vodik 0 1284 Medenina 20 3500 Morska voda 17 1530 Jeklo 20 5000 Navadna voda 25 1500 Aluminij 20 5100  Ultrazvok Ultrazvok (UZ) je zvočno valovanje s frekvencami nad 20.000 Hz, kolikor je teoretična meja slišnosti pri človeku Človeško uho ultrazvoka ne more zaznati Frekvence UZ, ki jih uporabljamo v medicini, so med 2-15 MHz – Pregled trebušnih organov 3,5 – 5 MHz, površinska tkiva 5 – 7 MHz  ZVOK ULTRAZVOK 20 – 20.000 Hz frekvenca, f 20.000 – 109 Hz Standardna f = 1 kHz Standardna f = 1 MHz (v medicini so tipične vrednosti 2 MHz-15 MHz) v vodi hitrost širjenja v snovi, v vodi 1500 m/s c 1500 m/s 1,5 m valovna dolžina, λ 1,5 mm (uporabno pri slikanju – večja ločljivost) (v vodi) v vodi gostota energijskega v vodi 0,3 W/m2 toka, j (y = 10-7 m) 3 × 105 W/m2 (uporabno za segrevanje tkiv) v vodi tlačne spremembe v v vodi 103 Pa snovi, p (y = 10-7 m) 106 Pa (uporabno za čiščenje kirurškega materiala) 6 × 10-4 m/s hitrosti delcev v snovi, 0,6 m/s v (y = 10-7 m) 4 m/s2 pospeški delcev snovi, 4 × 106 m/s2 –posledica a (y = 10-7 m) delovanja velikih sil (uporabno pri izparilnikih – trganje vodikovih vezi v vodi)  ULTRAZVOČNO SLIKANJE Osnovna ideja: merimo čas, v katerem se vrne oddani signal in intenziteto tega odbitega signala – iz znanega časa potovanja in hitrosti širjenja valovanja skozi snov (v tem primeru vodo) se nato izračuna prepotovana pot (dvakratna globina), iz katere se je signal odbil AKUSTIČNA IMPEDANCA Snov Akustična Hitrost Gostota impedanca valovanja v ρ [kg/m3] Z [Mrayl) snovi c [m/s] Zrak [25°C] 0,0004 343 1.168 Voda [20°C] 1,48 1480 997 Maščoba 1,38 1450 951 Srčna mišica 1,62 1550 1053 (Myocardium) Kri 1,61 1550 1043 - 1057 Jetra 1,65 1570 Lobanjska kost 6,00 3360 1900 Aluminij 17,00 6420 2700 Akustična impedanca: Hitrost UZ v mehkem tkivu (povprečno) : c = 1540 m/s Z=ρ.c  Odbojnost (R) in prepustnost (T) UZ 2   Primeri:  Z1 − Z 2  1. Z1 = Z2: R=0; T=1 R=  Z  1 + Z 2    2. Z1