Іі.Джерела ультразвуку

Вітчизняні апарати "Ультразвук Т5", УЗТ-101 працюють як у безперервному, та і в імпульсному режимах. Процедури проводять за допомогою ультразвукового вібратора (датчик). Дозується ультразвук у ватах на площу (у см²) ультразвукової голівки. Апарати обладнані двома вібраторами, один з яких має площу 4 см², другий - 1 см². Шкала інтенсивності від 0,05-0,1-0,2 і т.д. до 1-2 Вт/см², що зручно для лікування невеликими дозами (слабкі - 0,05-0,4 Вт/см²; середні - 0,5-0,8 Вт/см²; сильні - 0,9-1,2 Вт/см²). Користуються лабільною методикою впливу, при якій вібратором здійснюють повільні поздовжні та колові рухи по певній ділянці. Шкіру та поверхню вібратора необхідно змастити вазеліном (можна гліцерином, рафінованою соняшниковою олією), тому що повітря віддзеркалює ультразвук. При підводній методиці (зручній при озвучуванні дрібних суглобів кистей та стоп) кінцівку та вібратор занурюють у підігріту воду (30-32 °C), у фаянсовій або пластмасовій ванночці, та вібратор повільно переміщують навколо суглобів на відстані 1-2 см). Частота надвисокочастотних ультразвукових хвиль, що використовуються в промисловості і біології, лежить в діапазоні порядку декількох Мгц. Фокусування таких пучків звичайно здійснюється за допомогою спеціальних звукових лінз і дзеркал. Ультразвуковий пучок з необхідними параметрами можна одержати за допомогою відповідного перетворювача. Найбільш поширені керамічні перетворювачі з титанату барію. У тих випадках, коли основне значення має потужність ультразвукового пучка, звичайно використовуються механічні джерела ультразвуку. Спочатку всі ультразвукові хвилі одержували механічним шляхом (камертон, свистки, сирени). У природі зустрічається УЗ як у якості компоненти багатьох природних шумів (в шумі вітру, водоспаду, дощу, в шумі гальки, перекочується морським прибоєм, у звуках, які супроводжують грозові розряди, і т. д.), так і серед звуків тваринного світу. Деякі тварини користуються ультразвуковими хвилями для виявлення перешкод, орієнтування в просторі. Випромінювачі ультразвуку можна підрозділити на дві великі групи. До першої належать випромінювачі-генератори; коливання в них порушуються через наявність перешкод на шляху постійного потоку - струменя газу або рідини. Друга група випромінювачів - електроакустичні перетворювачі; вони перетворять вже задані коливання електричної напруги або струму в механічне коливання твердого тіла, яке і випромінює в навколишнє середовище акустичні хвилі.

Свисток Гальтона

Перший ультразвуковий свисток зробив в 1883 році англієць Гальтон. Ультразвук тут створюється подібно звуку високого тону на вістря ножа, коли на нього потрапляє потік повітря. Роль такого вістря в свистку Гальтона грає «губа» в маленькій циліндричній резонансній порожнині. Газ, що пропускається під високим тиском через порожнистий циліндр, ударяється до цієї «губи»; виникають коливання, частота яких (вона складає близько 170 кГц) визначається розмірами сопла і губи. Потужність свистка Гальтона невелика. В основному його застосовують для подачі команд при дресируванні собак.

Рідинний ультразвуковий свисток

Більшість ультразвукових свистків можна пристосувати для роботи в рідкому середовищі. У порівнянні з електричними джерелами ультразвуку рідинні ультразвукові свистки малопотужні, але іноді, наприклад, для ультразвукової гомогенізації, вони володіють істотною перевагою. Так як ультразвукові хвилі виникають безпосередньо в рідкому середовищі, то не відбувається втрати енергії ультразвукових хвиль при переході з одного середовища в інше. Мабуть, найбільш вдалою є конструкція рідинного ультразвукового свистка, виготовленого англійськими ученими Коттелем і Гудменом на початку 50-х років 20 століття. У ньому потік рідини під високим тиском виходить з еліптичного сопла і прямує на сталеву пластинку. Різні модифікації цієї конструкції отримали досить широке розповсюдження для отримання однорідних середовищ. Завдяки простоті і стійкості своєї конструкції (руйнується тільки коливається платівка) такі системи довговічні і недорогі.

Сирена

Інший різновид механічних джерел ультразвуку - сирена. Вона володіє відносно великою потужністю і застосовується в міліційних і пожежних машинах. Всі ротаційні сирени складаються з камери, закритої зверху диском (статором), в якому зроблено велику кількість отворів. Стільки ж отворів є і на що обертається усередині камери диску - роторі. При обертанні ротора положення отворів в ньому періодично збігається з положенням отворів на статорі. У камеру безперервно подається стисле повітря, який виривається з неї в ті короткі миті, коли отвори на роторі і статорі збігаються.

Основне завдання при виготовленні сирен - це, по-перше, зробити якомога більше отворів в роторі і, по-друге, досягти великої швидкості його обертання. Проте практично виконати обидва ці вимоги дуже важко.