超声频率,脉冲宽度,脉冲频率

2 强度大(或能量密度大)
与频率有关,穿透性较强 功率:几百瓦----几千瓦 声压:可达数千大气压; 高能量超声治癌.碎石
3 声阻抗差较大的两媒质界面反射能量大
使用时在人体表面涂耦合剂的作用? 空气中的吸收比在液体或固体中大得多(不显示肺)
4 穿透能力随频率增大而减小?
第三节 超声波与物质的作用
一.超声波的衰减规律
3 逆压电效应
若把某一规律的交变电压加在晶体两表面上,两表面就会做相应规律的机 械振动,此现象即---.
(二)超声波的产生与探测 1.超声波的产生
利用逆压电效应 把超声频交变电压>压电晶体>>机械振动>>超声波
2.超声波的探测
利用正压电效应 超声波>>机械振动>>压电晶体>> 产生交变电压 超声波的发射和探测可以共用同一探头. 怎样工作呢? 超声频率, 脉冲宽度, 脉冲频率
参ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ文献:
1.王磊,冀敏.医学物理学[M].北京:人民卫生出 版社,2013 2.陈亚珠,黄耀熊.医学物理学[M].北京:高等教 育出版社,2005 3.百度
A型超声诊断仪
三.超声波与物质相互作用的效应
1.机械作用
媒质中粒子做高频机械振动,其加速度可达g的几十万~几百万倍,强 烈的机械动能破坏物质的力学结构.粉碎细胞.引起组织化学性质改变. 可用于切割,搅拌,钻孔,清洗,乳化.等,
2.空化作用
产生在液体中.因纵波引起液体疏密变化.液体局部被拉断形成空腔, 当此处为正声压时,空腔迅速闭合,瞬间产生局部高压,高温和放电现象. 此 作用用于清洗,雾化,乳化,促进化学反应等.空化作用可破坏组织.
一. 超声波的一般性质 在媒质中传播时: 产生反射,折射,干涉,衍射现象
两媒质交界面处-反射强度与入射强度的关系:
Ir=(z2-z1/z2+z1 )2Ii 折射强度与入射强度的关系: It=4z2z1Ii/(z2+z1 )2
第二节 超声波的性质
二. 超声波的特性 1 方向性好
因频率高波长短,衍射现象不明显,易定向发射
超声波物理基础
冀敏 复旦大学物理系
超声波物理基础
前言 第一节 第二节 第三节 第四节
超声波基本概念 超声波的一般性质 超声波与物质的作用 超声波的产生与探测
前言
1793年意大利生物学家斯帕拉捷通过对蝙蝠的飞行观 察而发现超声波. 1917年法国物理学家Langevin研制出超声发射器,并用 于航海. 1922年德国最早获超声治疗专利. 1946年Firstone提出A型诊断技术 英国唐纳德医生首先把超声应用于产科诊断. 1949年第一次医学超声波学术国际会议.
3.热作用
因媒质吸收的部分超声能量转化为热量,引起媒质温度升高的现象.
4.超声的生物作用
适当能量: *对生物大分子;*对细胞;*对人体组织(升温,增加血管通 透性和促进血液循环,增强细胞代谢功能和活力,消炎镇痛) 较高能量:细胞生长受到抑制,分子键断裂,生物组织坏死等 安全剂量: 声强值10-40mW/cm2 ,与照射时间也有关.
医用超声频率:2MH—5MH,与声波传播速度相同. 可产生声压,声压幅值 Pm= ρc ωΑ
媒质的声阻抗: Z= ρc (软组织Z=1.524×105瑞利) 超声波的强度I (与机械波强度定义相同) 超声波强度与振幅的平方成正比,与频率的平方成正比. 强度 I= ρc ω2Α2 /2
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第二节 超声波的性质
前言
1950年获得脑肿瘤反射波 1952年开始B型超声研究, 1956年D型超声研究 1958年我国第一台超声诊断仪在上海诞生,复 旦大学附属中山医院内科医生徐智章,上海 市第六人民医院周永昌提出并参与研究.(A 型) 1967年适时B型超声诊断仪诞生
第一节 超声波的基本概念
1 超声波的频率:20KHz—500MHz.机械纵波
I= I0e-2μx
(μ为媒质的声衰减系数,x为在媒质中传播厚度)
μ=(2π2ν2/C3) [(3η/ρ)+K(1-1/γ)/ ρ]
μ与频率平方成正比,与声速的3次方成反比. *频率越大衰减越快.所以探察深部组织时需用 较低声频. *声速越快,在媒质中衰减越慢.
第三节 超声波与物质的作用
二.超声波与物质作用的微观机制 1. 黏滞吸收 2.热传导吸收 3. 驰豫吸收
第四节 超声波的产生和探测
一.超声波的产生 (一)压电效应 1 压电晶体
压电材料(如石英,钛酸钡,硫酸锂等)掺杂配方,在1200-1600度高温绝缘油中 加3500-6000v/m的电场中极化30分钟,缓慢冷却除去电场.形状一般为半圆片 状,厚度为超声波的半波长.
2 压电效应
当压电晶体两面受压或受拉厚度变化时,晶体两表面分别出现等量异号电 荷的现象.(拉力或压力越大,两表面间电压也越大)