Методы звуковой интроскопии.
В медицинской итроскопии используется два метода:
Эхометод (рис а)
Теневой метод (рис б)
Эхометод реализуестя так:
От излучателя – приемника 1 под действием генератора электрических колебаний 2 ультразвук распространяется в объект исследования. Одновременно в устройство 4 (например, осциллограф) посылается электрический импульс А и начинается отсчет времени. Ультразвук распространяется в объекте исследования , отражается от неоднородности и возвращается к приемнику 1, который переключается с режима излучения в режим приема.
Здесь механическо – акустические колебания преобразуются в электрические, которые усиливаются электронным усилителем 3 и посылаются в устройство 4, где определяется отраженных колебаний по сигналу. В интервал времени между сигналами А и В служит мерой глубины залегания неоднородности.
Теневой метод:
С помощью генератора 2 и излучателя 1 создается пучок ультразвуковых колебаний которые ,проходя через объект, создают тень за счет наличия в объекте неоднородностей. Эти колебания воспринимаются приемником3.
Пьезоэлектрический эффект.
Для создания и приема УЗ- колебаний в медицинской интроскопии используется пьезоэлектрические преобразователи.
Пьезоэффект впервые был открыт у сегнетовой соли и кварца.
Пьезоэлектрические приемники и излучатели содержат:
1 – пьезоэлектрическую пластину, на границы которой нанесены тонкие электроды 2;
Пьезоэлектрический эффект – преобразование давления в электрический сигнал.
Если приложить к граням пластины усилие, то на электродах возникает ЭДС, т.е. можно преобразовывать акустические колебания. Сдругой стороны , если к электродам приложить переменное напряжение, то возникает деформация пластины и как следствие – излучение механических колебаний.
В настоящее время в качестве пьезоэлектриков в медицинской практике используют новые эвтектики из цирконата- титаната свинца.
Для выявления фотоэффекта рассмотрим кристалл Si O2.
В плоском срезе это шестигранник. Если такой кристалл сжимать вдоль вертикальной оси, то к верхней грани приближается 2 отрицательных иона, а к нижней грани – 2 положительных. Поэтому на верхней грани появляются отрицательные заряды, а на нижней грани – положительные. Если этот кристалл растягивать вдоль вертикальной оси, то знаки зарядов поменяются, т.к. к к верхней грани будет приближаться положительные ионы, а к нижней – отрицательные ионы – прямой и обратный пьезоэффект.
Обратный пьезоэффект состоит в том, что при приложении к граням кристалла противоположные по знаку напряжения можно вызывать его деформацию. Например, если к электродам 2 приложить напряжение так, как показано на рисунке б, то кристалл будет сжиматься , ведь положительные ионы и отрицательные ионы отталкиваются от соответствующих электронов, а 2 отрицательных иона наверху и 2 положительных иона внизу притягиваются к электродам. Если приложить к электородам соответствующие знаки, то кристалл будет растягиваться.
Конструкции ултразвуковых преобразователей.