음파는 소리의 범주 중 하나로 기계파에 속하며, 음파는 사람의 귀가 느낄 수 있는 종파로, 주파수 범위는 16Hz-20KHz 입니다. 음파의 주파수가 16Hz 이하일 때는 초 음파라고 하고, 20KHz 보다 높으면 초음파 음파라고 합니다.
전 세계적으로 초음파는 진단, 치료학, 공학, 생물학 등에 널리 사용되고 있다. 사포서 가정용 초음파 치료기는 초음파 치료학의 운용 범주에 속한다.
(a) 공학 응용 프로그램: 수중 위치 및 통신, 지하 자원 탐사 등
(b) 생물학 응용 프로그램: 전단 고분자, 생물 공학 및 종자 처리 등
초음파의 역할
유리 부품. 유리와 세라믹 제품의 때를 제거하는 것은 번거로운 일이다. 이 물건들을 세척액에 넣고 초음파로 통과시키면 세척액의 격렬한 진동이 물품의 더러움에 충격을 주어 빨리 청소할 수 있다.
< 초음파를 이용하여' 탐색' 하거나, 음식을 추적하거나, 위험물을 피할 수 있다. 여름밤을 본 적이 있는 많은 박쥐 들이 정원에서 왔다갔다하는 것을 볼 수 있는데, 왜 밝은 빛 없이 날며 방향을 잃지 않는가? (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 계절명언) 그 이유는 박쥐, 활성 "레이더 스테이션" 처럼 2100,000 헤르츠의 초음파를 보낼 수 있기 때문입니다. 박쥐 는 바로 이런' 음파나' 를 이용하여 비행 전방이 곤충인지, 장애물인지 판단하고 있다. 레이더의 품질은 수십, 수백, 수천 킬로그램이며, 몇 가지 중요한 성능상의 정확도이다. 간섭 방지 능력 등 박쥐 원우 () 와 현대 라디오 로케이터 (). 동물의 각종 기관의 기능과 구조를 깊이 연구하여 얻은 지식을 기존 설비를 개선하는 데 사용할 것이다. 이것은 최근 수십 년 동안 발전해 온 새로운 학과로, 바이오닉스.음파와 레이더의 차이점
음파를 통한 초음파
레이더를 통한 전파파
의료 초음파 검사의 작동 원리는 음파 탐지기와 어느 정도 유사하며 곧 초음파가 발사될 예정이다 인체의 각종 조직의 형태와 구조가 다르기 때문에 반사와 굴절, 초음파를 흡수하는 정도도 다르다. 의사들은 기기에 반영된 파동형, 곡선, 또는 영상의 특징을 통해 이들을 구분한다. 또한 해부학 지식, 정상, 병리 변화와 결합해 검사한 장기가 병에 걸렸는지 진단할 수 있다.
현재 의사들이 사용하는 초음파 진단 방법은 A 형, B 형, M 형, D 형 4 가지로 나뉜다.
A 형: 조직 특징을 파형으로 표시하는 방법으로, 주로 기관의 지름 선을 측정하여 크기를 결정하는 데 사용됩니다. 실질적, 액체, 기체의 존재 여부와 같은 병변 조직의 물리적 특성을 식별하는 데 사용할 수 있습니다.
B 형: 탐사된 조직의 구체적인 상황을 평면 그래픽으로 표시합니다.
검사 시 먼저 인체 인터페이스의 반사 신호를 강약이 다른 광점으로 전환해 형광화면을 통해 드러날 수 있다. 이 방법은 직관적이고 반복성이 강하여 전후 대비를 할 수 있기 때문에 산부인과 비뇨 소화 심혈관 등 시스템 질환 진단에 널리 쓰인다.
M 형: 활성 인터페이스의 시간 변화를 관찰하는 방법입니다. 심장의 활동 상태를 확인하는 데 가장 적합합니다. 곡선의 동적 변화를 초음파 심전도라고 하며, 심장의 각 층 구조의 위치, 활동 상태, 구조의 상태 등을 관찰하는 데 사용할 수 있으며, 심장과 대혈관병의 진단을 돕는 데 많이 사용됩니다.
D 형: 혈액 흐름과 장기 활동을 감지하는 초음파 진단 방법으로 도플러 초음파 진단이라고도 합니다. 혈관이 원활한지, 관강이 좁고, 막히고, 병변 부위가 있는지 확인할 수 있다. 차세대 D 형 초음파는 관강 내 혈액의 유량도 정량적으로 측정할 수 있다. 최근 몇 년 동안 과학자들은 또 컬러 코딩 도플러 시스템을 개발했는데, 초음파 심박동도 해부 표지의 지시에 따라 혈류의 방향을 다른 색으로 나타내고, 빛깔의 깊이는 혈류의 유속을 나타낸다. 현재 입체초음파 영상, 초음파 CT, 초음파 내시경 등 초음파 기술이 끊임없이 등장하고 있으며, 다른 검사 기기와 함께 사용되어 질병의 진단 정확도를 크게 높일 수 있다. 초음파 기술은 의학계에서 큰 역할을 하고 있으며, 과학이 발전함에 따라 더욱 완벽해지고 인류에게 더 좋은 이익을 가져다 줄 것이다.
초음파 생성, 전파, 수신, 다양한 초음파 효과 및 응용의 음향 학점을 초음학이라고 합니다. 초음파를 생성하는 장치로는 기계형 초음파 발생기 (예: 기초, 기적, 수초 등), 전자기 감지와 전자기 작용 원리를 이용하여 만든 전기 초음파 발생기,
, 압전결정체의 전기 신축효과와 자석물질의 자기신축효과를 이용하여 만든 전기 음향 변환기 등이 있다.
초음파 효과 초음파가 미디어에 전파될 때 초음파와 미디어의 상호 작용으로 인해 미디어에 물리적, 화학적 변화가 발생하여
기계적, 열적, 전자기학 및 화학적 초음파 효과가 발생합니다. 다음 네 가지 효과가 포함됩니다. 초음파의 기계적 작용은 액체의 유화, 젤의 액화, 고체의 분산을 촉진할 수 있다. 초음파 유체 매체에서 정재파가 형성될 때 유체에 떠 있는 작은 입자는 기계력의 작용으로 인해 파절에 응집되어 공간에 주기적인 축적을 형성한다. 초음파가 압전소재와 자기 변형 재질에서 전파될 때, 초음파의 기계적 작용으로 인한 감생전극화와 감생자화 (유전체물리학 및 자기 변형 참조).
② 캐비테이션. 초음파가 액체에 작용하면 대량의 작은 기포가 생길 수 있다. 한 가지 이유는 액체 내부의 국부적으로 인장 응력이 발생해 음압이 형성되고, 압력이 낮아져 원래 액체에 용해된 기체가 과포화되어 액체에서 빠져나와 작은 거품이 되기 때문이다. 또 다른 이유는 강한 인장 응력이 액체를' 찢다' 는 빈 공간으로 만들어 공화라고 하는 것이다. 중공 안은 액체 증기이거나 액체에 용해되는 또 다른 기체로, 심지어 진공일 수도 있다. 공화작용으로 형성된 작은 기포는 주변 매체의 진동에 따라 끊임없이 움직이거나, 자라거나, 갑자기 깨어진다. 산산조각 났을 때 주변 액체가 갑자기 거품으로 뛰어들어 고온, 고압을 발생시켜 급파를 일으킨다. 공화작용과 동반되는 내부 마찰은 전하를 형성하고 기포 안에서 방전으로 인해 발광 현상을 일으킨다. 액체에서 초음파 처리를 하는 기술은 대부분 공화작용과 관련이 있다.
③ 열 효과. 초음파 주파수가 높고 에너지가 커서 매체에 흡수될 때 눈에 띄는 열 효과를 낼 수 있다.
④ 화학 효과. 초음파의 작용은 특정 화학 반응의 발생을 촉진하거나 가속화할 수 있다. 예를 들어, 순수 증류수는 초음파 처리 후 과산화수소를 생성합니다. 질소가 용해 된 물은 초음파 처리 후 아질산염을 생성합니다. 염료의 수용액은 초음파 처리 후 변색되거나 퇴색된다. 이러한 현상의 발생은 항상 공화 작용과 동반된다. 초음파는 또한 많은 화학 물질의 가수 분해, 분해 및 중합 과정을 가속화할 수 있다. 초음파는 광화학 및 전기 화학 과정에도 뚜렷한 영향을 미친다. 각종 아미노산과 기타 유기 물질의 수용액이 초음파로 처리된 후 특징 흡수 스펙트럼이 사라지고 균일한 일반 흡수를 통해 공화작용이 분자 구조를 변화시켰다는 것을 알 수 있다.
초음파 응용 초음파 효과는 이미 널리 사용되고 있으며, 주로 다음과 같은 측면이 있다:
① 초음파 검사. 초음파의 파장은 일반 음파보다 짧고, 방향성이 우수하며, 불투명한 물질을 통해 초음파 탐상, 두께 측정, 거리 측정, 원격 제어 및 초음파 이미징 기술에 널리 사용되고 있습니다. 초음파 영상은 초음파를 이용해 불투명한 물체의 내부 이미지를 보여주는 기술이다. 변환기에서 나오는 초음파 경음렌즈를 불투명 견본에 집중시키고, 시편에서 나오는 초음파는 비춰진 부위의 정보 (예: 음파에 대한 반사, 흡수, 산란의 능력) 를 운반하고, 음향 렌즈를 통해 압전 수신기에 수렴하여 얻은 전기 신호 입력 증폭기를 이용하여, 스캐닝 시스템을 이용하여 불투명한 시편의 이미지를 스크린에 표시할 수 있다. 이러한 장치를 초음파 현미경이라고 합니다. 초음파 이미징 기술은 의료 검사에서 널리 사용되고 있으며, 마이크로전자 제조업에서 대규모 집적 회로를 검사하는 데 사용되고 있으며, 재료 과학에서 합금의 다양한 구성 요소를 표시하는 데 사용되는 영역과 결정립 간 경계 등이 있습니다. 음향 홀로그래피는 초음파 간섭 원리를 이용하여 불투명물의 입체 이미지를 기록하고 재현하는 음향 이미징 기술로, 광파의 홀로그래피와 원리가 거의 같지만 기록 수단이 다를 뿐이다 (홀로그래피 참조). 동일한 초음파 신호 소스를 사용하여 액체에 배치 된 두 개의 변환기를 격려하십시오. 이들은 각각 두 개의 관련 초음파를 방출합니다. 하나는 연구 된 물체를 통과 한 후 물질 파가 되고 다른 하나는 기준 파로 사용됩니다. 물파와 참고파는 액면 위에 서로 겹쳐 음향 홀로그램을 형성하고, 레이저 빔으로 음향 홀로그램을 비추고, 레이저가 음향 홀로그램에 반사될 때 발생하는 회절 효과를 이용하여 물건의 재현상을 얻는다. 보통 카메라와 텔레비전을 실시간으로 관찰한다.
② 초음파 처리. 초음파 기계 작용, 공화작용, 열 효과, 화학효과를 이용하여 초음파 용접, 드릴링, 고체의 분쇄, 유화, 탈기, 먼지 제거, 냄비 제거, 청소, 멸균, 화학반응 촉진, 생물학 연구 등을 할 수 있어 광업, 농업, 의료 등 각 부문에서 광범위하게 응용되었다.
③ 기초 연구. 초음파가 매체에 작용한 후 매체에서 음향 완화 과정을 생성하는데, 음향 완화 과정은 분자의 각 전기 사이의 에너지 수송 과정을 수반하며 거시적으로 음파의 흡수를 나타낸다 (음파 참조). 물질의 초음파 흡수 법칙을 통해 물질의 특성과 구조를 탐구할 수 있는데, 이 방면의 연구는 분자음향학이라는 성학점을 구성한다. 일반 음파의 파동은 장기적으로 고체의 원자 간격보다 크며, 이 경우 고체는 연속 매체로 사용될 수 있다. 그러나 주파수가 1012 헤르츠 이상인 특초음파의 경우 파장은 고체의 원자 간격과 비교될 수 있으며, 이때 고체는 공간 주기성이 있는 래스터 구조로 여겨야 한다. 도트 매트릭스 진동의 에너지는 포논이라고 불리는 양자화됩니다 (고체 물리학 참조). 특초음파가 고체에 미치는 영향은 특초음파와 열포논, 전자, 광자 및 각종 준입자의 상호 작용으로 귀결될 수 있다. 고체의 특초음파 생성, 검출, 전파 법칙에 대한 연구, 그리고 양자액체-액체 헬륨 중 음향 현상에 대한 연구는 근대 음향학의 새로운 영역을 구성한다.
< P > 음파는 소리의 범주 중 하나이며 기계파에 속하며, 음파는 사람의 귀가 느낄 수 있는 일종의 종파를 가리킨다. 주파수 범위는 16Hz- 음파의 주파수가 16Hz 이하일 때는 초 음파라고 하고, 20KHz 보다 높으면 초음파 음파라고 합니다.초음파는 다음과 같은 특성을 가지고 있습니다.
1) 초음파는 가스, 액체, 고체, 고체 용융 등 매체에서 효과적으로 전파됩니다.
2) 초음파는 강력한 에너지를 전달합니다.
3) 초음파는 반사, 간섭, 오버레이 및 * * * 진동 현상을 생성합니다.
4) 초음파가 액체 매체를 통해 전파될 때 인터페이스에 강한 충격과 캐비테이션 현상이 발생할 수 있습니다.
초음파는 음파 대가족의 일원이다.
음파는 물체의 기계적 진동 상태 (또는 에너지) 의 전파 형태입니다. 진동이란 물질의 질점이 균형 위치 근처에서 진행되는 왕복 운동을 말한다. 예를 들어, 드럼을 두드리면 위아래로 진동하는데, 이 진동 상태는 공기 매체를 통해 사방팔방으로 전파되는데, 이것이 바로 음파이다.
초음파는 진동 주파수가 20KHz 이상인 사람이 자연환경에서 듣고 느낄 수 없는 음파를 말한다.
초음파 치료의 개념:
초음파 치료는 초음파 의학의 중요한 부분입니다. 초음파 치료 시 초음파 에너지를 인체 병변 부위에 작용시켜 질병을 치료하고 기체 재활을 촉진하는 목적