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超聲波醫學基礎知識講座

發布時間: 2022-12-06 14:39:37

⑴ 超聲波的特性

1、超聲波在傳播時,方向性強,能量易於集中。

2、超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。

3、超聲波與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息診斷或對傳聲媒質產生效用及治療。

4、超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。

5、超聲波可傳遞很強的能量。

6、超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。

科學家們將每秒鍾振動的次數稱為聲音的頻率,它的單位是赫茲(Hz)。我們人類耳朵能聽到的聲波頻率為20Hz-20000Hz。因此,我們把頻率高於20000赫茲的聲波稱為「超聲波」。通常用於醫學診斷的超聲波頻率為1兆赫茲-30兆赫茲。

(1)超聲波醫學基礎知識講座擴展閱讀:

超聲波在軍事、醫療及工業中有較大的用途。它應用按功率的大小可分為功率超聲和檢測超聲。功率超聲的應用包括焊接、鑽孔、粉碎、清洗、乳化等,它們多屬於只發射不接受的超聲設備。目前人們對超聲加工的確切理論仍未透徹認識。

檢測超聲在軍事中的應用有雷達定位等。醫用超聲波可以穿透肌肉及軟組織,使得這項技術常用來掃描很多器官,以協助醫療上的診斷和治療。產科超聲波也常用在懷孕時期的檢查。醫生可以利用超聲波成像法透視身體,但由於超聲波不能穿透骨頭,所以雖然超聲波對人體傷害比較低,但仍不能完全取代X光。典型超聲波大約2MHz到10MHz的頻率,檢測超聲波設備有發射及接收。

⑵ 什麼是超聲波檢查,特點和應用范圍是什麼

【知識概述】超聲波用於醫學診斷已有近50年歷史。在50年代早期以應用A型超聲示波儀為主。在熒光屏上無真實圖象,僅僅表示出被檢部位各層次的反射波。現代電子工程技術的發展,為醫學領域提供了大量先進而有效的診斷儀器,其中B型超聲顯像儀(簡稱B超)就是其中的佼佼者。
【綜合特點】其優點如下:
1能清晰顯示人體軟組織解剖結構的剖面,檢查部位的剖面前後結構在熒光屏上不重疊,其中血管走向清晰可見。
2可直接觀察內臟器官的活動狀態。
3可觀察用X射線診斷法難以檢查的軟組織臟器。如眼、腮腺、甲狀腺、乳腺、心、肝、膽、脾、胰、腎、膀胱、前列腺、睾丸、子宮、卵巢、胎兒、輸尿管上段、較大血管、腫大的淋巴結等。還有胸、腹水也可清楚測查。
4無損傷性、操作方便。病人取卧位或坐位,暴露檢查部位,醫生用一方形或柱形探頭,在體表塗些接觸劑就可檢查。一般10分鍾就能完成檢查。當場取得檢查報告。必要時可拍攝1分鍾成像照片,作為資料保存或復診時參考。
5價廉。目前與X射線檢查法收費相近,比CT收費低15~20倍。
6診斷較准確。對病灶的定位和大小測量比較准確。例如實性佔位性病變最小可測1~15厘米,對含液的囊性病灶最小可測05~10厘米。
【應用范圍】B超最適合於檢查某些婦產科、外科和心臟疾病。現歸納如下。
1佔位性病變。可區分囊性或實質性包塊。尤其對襄性腫物判斷更准確。對良、惡性腫物鑒別的准確性還不能令人滿意。
2某些心臟疾病。如先天性心臟病、心A膜病。還司測與心臟有關的功能指標。尤其近些年國外推出可顯示血流力的彩色多普勒顯像儀後,對診斷上述二類心臟病更為准確。
3結石。可查出膽結石、肝內外膽管結石、腎和膀胱結石等。其中尤以診斷膽結石的准確率最高,可達98%,且無陰性結石。而X射線檢查有陰性結石,即有的結石不顯影,推確率僅10~30%。
4產科。在超聲顯像圖上可看到6周胎兒的心跳。有否心跳對有先兆流產的孕婦採取保胎或手術有決定意義。另外還可對胎兒或胎盤定位、測量羊水、是否葡萄胎、有否明顯畸形、雙胎或單胎。對辨別胎兒性別則不很准確。
5定位穿刺。對局部囊腫、血腫、膿腫、實質性腫物可在超聲引導下作穿刺抽吸或取材作細胞學檢查。
【補充說明】B超也不是萬能的。對一些彌漫性疾病不能作出准確診斷。如肝炎、腎炎、盆腔炎、輕度膽囊炎等。這些病要靠臨床表現,有關化驗或其他方法作綜合分析。
B超檢查不適用於骨或含氣臟器的檢查,如肺、胃、腸等。因為超聲很難透過骨或氣體。但近年來不少開拓者對這些禁區作了探查,對較大的明顯的病灶可以發現,但要做到早期發現、早期診斷還較困難,尚待進一步探討。

⑶ 什麼是超聲波

超聲波是一種頻率高於20000赫茲的聲波,它的方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能。

超聲波的頻率:F≥20KHz(在實際應用中因為效果相似,通常把F≥15KHz的聲波也稱為超聲波);

超聲波功率密度:p=發射功率(W)/發射面積(cm2),通常p≥0.3w/cm2。

(3)超聲波醫學基礎知識講座擴展閱讀:

一、超聲波在距離感測器技術的應用

超聲波感測器包括三個部分:超聲換能器、處理單元和輸出級。首先處理單元對超聲換能器加以電壓激勵,其受激後以脈沖形式發出超聲波,接著超聲換能器轉入接受狀態,處理單元對接收到的超聲波脈沖進行分析,判斷收到的信號是不是所發出的超聲波的回聲。

二、超聲波在醫學上的應用

超聲波在醫學上的應用主要是診斷疾病,它已經成為了臨床醫學中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優點是:對受檢者無痛苦、無損害、方法簡便、顯像清晰、診斷的准確率高等。

三、超聲波在測量液位的應用

1、無任何機械傳動部件,也不接觸被測液體,屬於非接觸式測量,不怕電磁干擾,不怕酸鹼等強腐蝕性液體等,因此性能穩定、可靠性高、壽命長。

2、其響應時間短可以方便的實現無滯後的實時測量。

參考資料:網路-超聲波

⑷ 有關超聲波的知識有哪些

超聲波可由較堅硬的水晶材料振動而產生。由於超聲波的頻率高,波長短,因此近似直線傳播,能形成射束,能量容易集中,所以它能形成很大的強度。一些無法利用光線觀測的地方,有時可以利用超聲波來探測。

如不同物體的密度和彈性都不一樣,超聲波反射或吸收的情形也不相同,所以,可以利用超聲波的回聲來探測金屬內部的裂痕、人體內部的組織或母親體內的胎兒等。超聲波可作醫學檢查。如觀察胎兒的生長情況,檢查人體內部的組織器官等。

超聲波可以把本來不能均勻混合的液體均勻混合,醫學上常用這種方法來製造人所能吸收的葯品。超聲波還可以用來清洗那些形狀復雜、多孔多糟的精密零件。隨著科學技術的發展,超聲波的應用將更加廣泛

⑸ 誰知道有關超聲波、次聲波的知識

超聲波的頻率高至20000Hz以上(每秒振動20000次以上),由於它的頻率高,因此具有以下特點:(a)方向性好,幾乎沿直線傳播;(b)穿透能力強,能穿透許多電磁波不能穿透的物質;(c)在媒質中傳播時能產生巨大的作用力,可以用來為硬質材料做切割、鑿孔等,也可以用來清洗和消毒等對於超聲波的應用,我們比較熟悉的就是醫院中常用的B超,它是把超聲波射入人體,根據人體組織對超聲波的傳導和反射能力的變化來判斷有無異常,如對人體臟器做病變檢查、結石檢查等,它具有對人體無損傷、簡便迅速的優點.
次聲又稱亞聲,是頻率在20Hz以下的低頻率波.許多自然災害如地震、火山爆發、龍卷風等在發生前都會發出次聲波.次聲波對人體能夠造成危害,引起頭痛、嘔吐、呼吸困難等症狀.在20世紀30年代,美國一位物理學家做過實驗:他把一台次聲發生器帶進劇場,開演後悄悄地打開,然後坐在自己的包廂內觀察動靜,只見坐在次聲器四周的觀眾產生一種惶恐不安和迷惑不解的神情,並很快蔓延到整個劇場.次聲波的特點是來源廣、傳播遠、穿透力強科學家們利用它來預測台風、研究大氣結構等.在軍事上可以利用次聲來偵察大氣中的核爆炸、跟蹤導彈等等.
1890年, 一艘名叫「馬爾波羅號」帆船在從紐西蘭駛往英國的途中,突然神秘地失蹤了. 20年後,人們在火地島海岸邊發現了它.奇怪的是:船上的開都原封未動.完好如初.船長航海日記的字跡仍然依稀可辨;就連那些死已多年的船員,也都「各在其位」,保持著當年在崗時的「姿勢」;
1948年初,一艘荷蘭貨船在通過馬六甲海峽時,一場風暴過後,全船海員莫明其妙地死光;在匈牙利鮑拉得利山洞入口, 3名旅遊者齊刷刷地突然倒地,停止了呼吸......
上述慘案,引起了科學家們的普遍關注,其中不少人還對船員的遇難原因進行了長期的研究.就以本文開頭的那樁慘案來說,船員們是怎麼死的?是死於天火或是雷擊的嗎?不是,因為船上沒有絲毫燃燒的痕跡;是死於海盜的刀下的嗎?不!遇難者遺骸上看到死前打鬥的跡象;是死於飢餓乾渴的嗎?也不是!船上當時貯存著足夠的食物和淡水.至於前面提到的第二樁和第三樁慘案,是自殺還是他殺?死因何在?兇手是誰?檢驗的結果是:在所有遇難者身上,都沒有找到任何傷痕,也不存在中毒跡象.顯然,謀殺或者自殺之說已不成立.那麼,是以及病一類心腦血管疾病的突然發作致死的嗎?法醫的解剖報告表明,死者生前個個都很健壯!
經過反復調查,終於弄清了製造上述慘案的「兇手」,是一種為人們所不很了解的次聲的聲波.次聲波是一種每秒鍾振動數很少,人耳聽不到的聲波.次聲的聲波頻率很低,一般均在20兆赫以下,波長卻很長,傳播距離也很遠.它比一般的聲波、光波和無線電波都要傳得遠.例如,頻率低於1赫的次聲波,可以傳到幾千以至上萬公里以外的地方.1960年,南美洲的智利發生大地震,地震時產生的次聲波傳遍了全世界的每一個角落!1961年,蘇聯在北極圈內進行了一次核爆炸,產生的次聲波竟繞地球轉了5圈之後才消失!
次聲波具有極強的穿透力,不僅可以穿透大氣、海水、土壤,而且還能穿透堅固的鋼筋水泥構成的建築物,甚至連坦克、軍艦、潛艇和飛機都不在話下.次聲穿透人體時,不僅能使人產生頭暈、煩燥、耳鳴、惡心、心悸、視物模糊,吞咽困難、胃痛、肝功能失調、四肢麻木,而且還可能破壞大腦神經系統,造成大腦組織的重大損傷.次聲波對心臟影響最為嚴重,最終可導致死亡.
為什麼次聲波能致人於死呢?
原來,人體內臟固有的振動頻率和次聲頻率相近似(0.01~20赫),倘若外來的次聲頻率與體內臟的振動頻率相似或相同,就會引起人體內臟的「共振」,從而使人產生上面提到的頭暈、煩躁、耳鳴、惡心等等一系列症狀.特別是當人的腹腔、胸腔等固有的振動頻率與外來次聲頻率一致時,更易引起人體內臟的共振,使人體內臟受損而喪命.前面開頭提到的發生在馬六甲海峽的那樁慘案,就是因為這艘貨船在駛近該海峽時,恰遇上海上起了風暴.風暴與海浪摩擦,產生了次聲波.次聲波使人的心臟及其它內臟劇烈抖動、狂跳,以致血管破裂,最後促使死亡.
次聲雖然無形,但它卻時刻在產生並威脅著人類的安全.在自然界,例如太陽磁暴、海峽咆哮、雷鳴電閃、氣壓突變;在工廠,機械的撞擊、摩擦;軍事上的原子彈、氫彈爆炸試驗等等,都可以產生次聲波.
由於次聲波具有極強的穿透力,因此,國際海難救助組織就在一些遠離大陸的島上建立起「次聲定位站」,監測著海潮的洋面.一旦船隻或飛機失事附海,可以迅速測定方位,進行救助.
近年來,一些國家利用次聲能夠「殺人」這一特性,致力次聲武器——次聲炸彈的研製盡管眼下尚處於研製階段,但科學家們預言;只要次聲炸彈一聲爆炸,瞬息之間,在方圓十幾公里的地面上,所有的人都將被殺死,且無一能倖免.次聲武器能夠穿透15厘米的混凝土和坦克鋼板.人即使躲到防空洞或鑽進坦克的「肚子」里,也還是一樣地難逃殘廢的厄運.次聲炸彈和中子彈一樣,只殺傷生物而無損於建築物.但兩者相比,次聲彈的殺傷力遠比中子彈強得多.

<作用>:
超聲波:
超聲治療學是超聲醫學的重要組成部分。超聲治療時將超聲波能量作用於人體病變部位,以達到治療疾患和促進機體康復的目的。
在全球,超聲波廣泛運用於診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。賽福瑞家用超聲治療機屬於超聲波治療學的運用范疇。
(一)工程學方面的應用:水下定位與通訊、地下資源勘查等
(二)生物學方面的應用:剪切大分子、生物工程及處理種子等
(三)診斷學方面的應用:A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等
(四)治療學方面的應用:理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等
超聲波的特點:
1、超聲波在傳播時,方向性強,能量易於集中。
2、超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
3、超聲與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息(診斷或對傳聲媒質產生效應。(治療)
超聲波是一種波動形式,它可以作為探測與負載信息的載體或媒介(如B超等用作診斷);超聲波同時又是一種能量形式,當其強度超過一定值時,它就可以通過與傳播超聲波的媒質的相互作用,去影響,改變以致破壞後者的狀態,性質及結構(用作治療)。
超聲波的發展史:
一、國際方面:
自19世紀末到20世紀初,在物理學上發現了壓電效應與反壓電效應之後,人們解決了利用電子學技術產生超聲波的辦法,從此迅速揭開了發展與推廣超聲技術的歷史篇章。
1922年,德國出現了首例超聲波治療的發明專利。
1939年發表了有關超聲波治療取得臨床效果的文獻報道。
40年代末期超聲治療在歐美興起,直到1949年召開的第一次國際醫學超聲波學術會議上,才有了超聲治療方面的論文交流,為超聲治療學的發展奠定了基礎。1956年第二屆國際超聲醫學學術會議上已有許多論文發表,超聲治療進入了實用成熟階段。
二、國內方面:
國內在超聲治療領域起步稍晚,於20世紀50年代初才只有少數醫院開展超聲治療工作,從1950年首先在北京開始用800KHz頻率的超聲治療機治療多種疾病,至50年代開始逐步推廣,並有了國產儀器。公開的文獻報道始見於1957年。到了70年代有了各型國產超聲治療儀,超聲療法普及到全國各大型醫院。
40多年來,全國各大醫院已積累了相當數量的資料和比較豐富的臨床經驗。特別是20世紀80年代初出現的超聲體外機械波碎石術和超聲外科,是結石症治療史上的重大突破。如今已在國際范圍內推廣應用。高強度聚焦超聲無創外科,已使超聲治療在當代醫療技術中占據重要位置。而在21世紀(HIFU)超聲聚焦外科已被譽為是21世紀治療腫瘤的最新技術。
超聲波治病機理:

1.機械效應:超聲在介質中前進時所產生的效應。(超聲在介質中傳播是由反射而產生的機械效應)它可引起機體若干反應。超聲振動可引起組織細胞內物質運動,由於超聲的細微按摩,使細胞漿流動、細胞震盪、旋轉、摩擦、從而產生細胞按摩的作用,也稱為「內按摩」這是超聲波治療所獨有的特性,可以改變細胞膜的通透性,刺激細胞半透膜的彌散過程,促進新陳代謝、加速血液和淋巴循環、改善細胞缺血缺氧狀態,改善組織營養、改變蛋白合成率、提高再生機能等。使細胞內部結構發生變化,導致細胞的功能變化,使堅硬的結締組織延伸,松軟。
超聲波的機械作用可軟化組織,增強滲透,提高代謝,促進血液循環,刺激神經系統和細胞功能,因此具有超聲波獨特的治療意義。
2.溫熱效應:人體組織對超聲能量有比較大的吸收本領,因此當超聲波在人體組織中傳播過程中,其能量不斷地被組織吸收而變成熱量,其結果是組織的自身溫度升高。
產熱過程既是機械能在介質中轉變成熱能的能量轉換過程。即內生熱。超聲溫熱效應可增加血液循環,加速代謝,改善局部組織營養,增強酶活力。一般情況下,超聲波的熱作用以骨和結締組織為顯著,脂肪與血液為最少。
3.理化效應:超聲的機械效應和溫熱效應均可促發若干物理化學變化。實踐證明一些理化效應往往是上述效應的繼發效應。TS-C型治療機通過理化效應繼發出下列五大作用:
A.彌散作用:超聲波可以提高生物膜的通透性,超聲波作用後,細胞膜對鉀,鈣離子的通透性發生較強的改變。從而增強生物膜彌散過程,促進物質交換,加速代謝,改善組織營養。
B.觸變作用:超聲作用下,可使凝膠轉化為溶膠狀態。對肌肉,肌腱的軟化作用,以及對一些與組織缺水有關的病理改變。如類風濕性關節炎病變和關節、肌腱、韌帶的退行性病變的治療。
C.空化作用:空化形成,或保持穩定的單向振動,或繼發膨脹以致崩潰,細胞功能改變,細胞內鈣水平增高。成纖維細胞受激活,蛋白合成增加,血管通透性增加,血管形成加速,膠原張力增加。
D.聚合作用與解聚作用:水分子聚合是將多個相同或相似的分子合成一個較大的分子過程。大分子解聚,是將大分子的化學物變成小分子的過程。可使關節內增加水解酶和原酶活性增加。
E.消炎,修復細胞和分子:超聲作用下,可使組織PH值向鹼性方面發展。緩解炎症所伴有的局部酸中毒。超聲可影響血流量,產生致炎症作用,抑制並起到抗炎作用。使白細胞移動,促進血管生成。膠原合成及成熟。促進或抑制損傷的修復和癒合過程。從而達到對受損細胞組織進行清理、激活、修復的過程。

次聲波:
由於次聲的頻率很低,所以大氣對次聲波的吸收系數很小,因而其穿透力極強,可傳播至極遠處而能量衰減很小。10Hz以下的次聲波可以傳播至數千千米的距離。1983年夏,位於印度尼西亞蘇門答臘島和爪哇島之間的喀拉喀托火山爆發,火山爆發時產生的強次聲波繞地球轉了3圈,歷時108小時後才慢慢消逝。全世界的微氣壓計都記錄到了它的振動餘波。1986年1月29日,美國太空梭"挑戰者"號升空爆炸,爆炸產生的次聲波歷時12小時53分鍾,其爆炸威力之強,連遠在1萬多千米處的我國北京香山中科院聲學研究所監測站的監測儀都"聽"到了。通常的隔音吸音方法對次聲波的特強穿透力作用極微,7000 Hz的聲波用一張紙即可隔擋,而7Hz的次聲波用一堵厚牆也擋不住,次聲波可以穿透十幾米厚的鋼筋混凝土。

參資另有:
參考資料:http://..com/question/387088.html

次聲波是頻率低於20赫茲的聲波。一般來說,人耳所能接受的聲波在20—20000赫茲之間,聲波頻率高於20000赫茲的,稱為超聲波;低於20赫茲的約則為次聲波。次聲波與超聲波一樣都看不見、聽不到、摸不著,但次聲波頻率低、波長長,所以傳播距離很遠。次聲波的另一個重要特性是有較強的穿透能力,既能穿透空氣、海水、土壤,也能穿透飛機機體、艦艇殼件、坦克車體,以及堅固的鋼筋混凝土構體。例如頻率為3.44赫茲的次聲波,其波長100米,能穿透建築物的堅固牆壁,當然,對於人體來說更是不在話下。

據報道,次聲波亡人的事件還真有不少。1980年,一艘名叫「馬爾波羅」的帆船在由紐西蘭駛往英國的途中突然神秘地失蹤;20年後,卻在火地島附近被人發現。船上的一切都原封不動、完好如初。就連已死多年的船員也都各就各位,保持著工作狀態。科學家對他們的神秘死亡引起了極大的關注,經過長期研究,終於發現,原來他們正是死於海上風暴產生的次聲。

1992年11月24日,桂林上空發生了一起空難,141人死亡,成為中國民航史上最慘烈的飛機失事事件。當事件的原因經多方解釋而未肯定之時,中國聲學研究所的專家,提出了存在著因「次聲波」的作用而致使飛機墜毀的可能性。桂林屬半丘陵地帶,氣團依山勢走向而上下浮動,引起氣流震動,會產生一種「山背波」的次聲波,當飛機遇到這種危害極大的由次聲波引起的晴空湍流時,如同落入一個風旋渦中,在擠壓力、沖力等多種強勁外力的作用下,將造成飛機失控、產生機毀人亡的惡果。最近研究結果表明,次聲波對飛機的影響還有一種「生物效應」。該理論認為,當次聲波的頻率接近人體頻率時,就有可能產生「共振」,飛機駕駛員無法承受這種強烈的效應,就有致命的危險。也就是說,此次空難的兇手很可能就是這種次聲波。

那麼,次聲波為何會造成人員不流血卻出現嚴重傷亡的現象呢?科學研究表明:人體的內臟,有其固有的振動頻率,而這種頻率也在0.01—20赫茲之間,也就是說,它和次聲波的頻率相似。這樣一來,當外來的次聲波不管是自然形成的,還是人為製造的,一旦它的振動頻率與人體內臟的振動頻率相同或接近時,就會引起各種臟器的共振,這一共振便會使人煩躁、耳鳴、頭痛、失眠、惡心、視覺模糊、吞咽困難、肝胃功能失調紊亂;嚴重時,還會使人四肢麻木、胸部有壓迫感。特別是與人的腹腔、胸腔和顱腔的固有振動頻率一致時,就會與內臟、大腦等產生共振,甚至危及性命。

次聲波這些神奇的功能:無聲無息地傳播,波長不易衰減,且易與自然界的次聲波混在一起,難以被人察覺等特點,早就引起軍事專家的高度注意。一些國家正在是利用次聲波的性質進行次聲波武器的研製。初步選定利用次聲波進行作戰的方向是次聲波發生器和次聲波炸彈。

⑹ 關於超聲波的知識

超聲學是聲學的一個重要分支或組成部分。它以研究超聲在各種物質中產生、傳播、接收及與物質的相互作用、產生的各種效應和應用為主要內容。

聲波屬於機械波,是機械振動在彈性媒質中的傳播。現代聲學已涵蓋了從10~4~1014Hz的頻率范圍,相當於從大約3小時振動一次的次聲到波長短於固體中原子間距的分子熱振動,即跨越了1018量級的寬廣頻段。

由於脈沖波超聲具有更大的功率范圍和更強的聲強強度,現代超聲應用如超聲清洗、超聲細胞粉碎大都採用脈沖波超聲。

⑺ 超聲波有什麼作用(10個)

一、超聲檢驗

超聲波的波長比一般聲波要短,具有較好的方向性,而且能透過不透明物質,這一特性已被廣泛用於超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。

二、超聲處理

利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應,可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等,在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。

三、超聲波清洗

清洗的超聲波應用原理是由超聲波發生器發出的高頻振盪信號,通過換能器轉換成高頻機械振盪而傳播到介質, 清洗溶劑中超聲波在清洗液中疏密相間的向前輻射,使液體流動而產生數以萬計的微小氣泡,存在於液體中的微小氣泡(空化核)在聲場的作用下振動。

當聲壓達到一定值時,氣泡迅速增長,然後突然閉合,在氣泡閉合時產生沖擊波,在其周圍產生上千個大氣壓力,破壞不溶性污物而使它們分散於清洗液中,當團體粒子被油污裹著而粘附在清洗件表面時,油被乳化,固體粒子即脫離,從而達到清洗件表面凈化的目的。

四、超聲波加濕器

理論研究表明,在振幅相同的條件下,一個物體振動的能量與振動頻率成正比,超聲波在介質中傳播時,介質質點振動的頻率很高,因而能量很大.在中國北方乾燥的冬季。

如果把超聲波通入水罐中,劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴,再用小風扇把霧滴吹入室內,就可以增加室內空氣濕度,這就是超聲波加濕器的原理。

如咽喉炎、氣管炎等疾病,很難利用血流使葯物到達患病的部位,利用加濕器的原理,把葯液霧化,讓病人吸入,能夠提高療效。

利用超聲波巨大的能量還可以使人體內的結石做劇烈的受迫振動而破碎,從而減緩病痛,達到治癒的目的。超聲波在醫學方面應用非常廣泛,可以對物品進行殺菌消毒。

五、基礎研究

超聲波作用於介質後,在介質中產生聲弛豫過程,聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運過程,並在宏觀上表現出對聲波的吸收(見聲波)。通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構,這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。

普通聲波的波長遠大於固體中的原子間距,在此條件下固體可當作連續介質。但對頻率在10¹²Hz以上的特超聲波 ,波長可與固體中的原子間距相比擬,此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。點陣振動的能量是量子化的 ,稱為聲子(見固體物理學)。

特超聲對固體的作用可歸結為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種准粒子的相互作用。對固體中特超聲的產生、檢測和傳播規律的研究,以及量子液體——液態氦中聲現象的研究構成了近代聲學的新領域。

研究超聲波的產生、傳播 、接收,以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生超聲波的裝置有機械型超聲發生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應和電磁作用原理製成的電動超聲發生器、以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應製成的電聲換能器等。

六、超聲除油

將黏附有油污的製件放在除油液中,並使除油過程處於一定頻率的超聲波場作用下的除油過程,稱為超聲波除油。引入超聲波可以強化除油過程、縮短除油時間、提高除油質量、降低化學葯品的消耗量。

尤其對復雜外形零件、小型精密零件、表面有難除污物的零件及絕緣材料製成的零件有顯著的除油效果,可以省去費時的手工勞動,防止零件的損傷。

七、超聲波空泡煉油的化學原理

液體內部產生的強超聲波引發出高能量密集式空泡群,空泡爆炸時,在微小的空間內瞬間產生高達一千大氣壓的壓力和上千度的高溫。

在高壓高溫下,重油分子中C-C鍵斷裂,大分子的碳氫化合物分解為小分子的碳氫化合物; 原料中硫的有機化物在超聲波與空泡作用下,其C-S鍵發生斷裂,轉變為中間烯烴、正烷烴、芳烴和硫化氫。生成的烯烴在超聲波熱解過程中轉變為正烷烴和芳烴。

含硫份高的重油大分子轉化為低硫小分子的汽油和柴油。少量沒有轉化或轉化程度低的剩餘物用於制備高品質瀝青。

八、醫學超聲波檢查

醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,即將超聲波發射到人體內,當它在體內遇到界面時會發生反射及折射,並且在人體組織中可能被吸收而衰減。

因為人體各種組織的形態與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特徵來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。

九、工業自動化控制

利用聲波反射、衍射、多普勒效應,製造超聲波物位計、超聲波液位計、超聲波流量計等。

超聲波提取生物納米(超聲波化學合成法)

十、超聲波制葯

(7)超聲波醫學基礎知識講座擴展閱讀:

其他應用:

超聲波美容:

1、 軟堅去脂治暗瘡:

暗瘡的形態有多種,較常見的有化膿性和粉刺性,但有種暗瘡體形較大,紅腫堅硬,碰之很痛,處理不當往往易形成堅硬瘢結。遇到此類患者,初期最好不要刺破擠壓,應用超聲波美容機加暗瘡消炎膏,輕輕在瘡表面按摩,每個瘡體按摩1分鍾左右。

幾個連在一起的可整片按摩,超聲波能沖擊淋巴結,加速積壓的血液和淋巴液循環消散,炎性細胞在超聲波的作用下改變形狀,加上超聲波將消炎葯物導入,腫形暗瘡的充血現象得以改善,皮上硬結逐漸軟化。

2、消除暗瘡愈後瘢痕(結節)

暗瘡生長期間,不少患者因擠壓過度,發炎時處理不當,將微細血管弄破,血液滲出皮膚,呈現出一個個「紅印」,也有些人用消炎葯力過強的葯膏,刺激皮膚色 素沉著,愈後留下「咖啡色印」,而超聲波能滲透皮膚。

不但能溶解滲透皮膚乾涸了的血液,同時能加強血液循環及新陳代謝,活化細胞,加速吸收,使色印更快褪去。 暗瘡化膿若經擠壓或局部組織損壞過度,局部組織細胞經細菌感染死亡後,無法正常代謝及血管破裂滲出的污血未 作適當處理而凝固,造成愈後結節硬塊。

此種結節硬塊,一般若搽瘢痕膏或塗瘢痕油,最快也要15~45天才能逐漸軟化和色素淡化,若以超聲波配合相應葯物, 愈後會情況良好。

3、清除皮膚異常色素:

臉部皮膚色素異常,是最常見也是最礙皮膚美容的問題之一。形成的原因有多種,如使用不適宜之化妝品或較長時間搽刺激性葯品、蚊蟲咬傷、曝曬、燙傷等原因引發的不正常高色素症,還包括美容師常說的黃褐斑、子宮斑、蝴蝶斑等。

美容醫師常用「磨砂、漂白、護膚」去處理,結果不僅不理想,而且往往會適得其反,令色素愈來愈深,服葯物亦難有顯著效果,而應用超聲波配合祛斑精華素和大劑量維生素C,見效快,能徹底清除異常色素。

治療時要詳細分析長斑的原因、斑的屬類,凡找不到原因的斑或基本定型不再長的斑,應用超聲波治療,並配合中葯面膜或服用對症之中葯,效果會更好。

⑻ 超聲波的作用及原理

超聲波頻率高、波長短,他可以像光那樣沿直線傳播,使得我們有可能向某已確定方向上發射超聲波,聲波是縱波,可以順利地在人體組織里傳播。 超聲波遇到不同的介質交接面時會產生反射波.
聲波是屬於聲音的類別之一,屬於機械波,聲波是指人耳能感受到的一種縱波,其頻率范圍為16Hz-20KHz。當聲波的頻率低於16Hz時就叫做次聲波,高於20KHz則稱為超聲波聲波。

在全球,超聲波廣泛運用於診斷學、治療學、工程學、生物學等領域。賽福瑞家用超聲治療機屬於超聲波治療學的運用范疇。
(一)工程學方面的應用:水下定位與通訊、地下資源勘查等
(二)生物學方面的應用:剪切大分子、生物工程及處理種子等
(三)診斷學方面的應用:A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等
(四)治療學方面的應用:理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等

超聲波的作用
玻璃零件.玻璃和陶瓷製品的除垢是件麻煩事,如果把這些物品放入清洗液中,再通入超聲波,清洗液的劇烈振動沖擊物品上的污垢,能夠很快清洗干凈.
雖然說人類聽不出超聲波,但不少動物卻有此本領。它們可以利用超聲波「導航」、追捕食物,或避開危險物。大家可能看到過夏天的夜晚有許多蝙蝠在庭院里來回飛翔,它們為什麼在沒有光亮的情況下飛翔而不會迷失方向呢?原因就是蝙蝠能發出2~10萬赫茲的超聲波,這好比是一座活動的「雷達站」。蝙蝠正是利用這種「聲吶」判斷飛行前方是昆蟲,或是障礙物的。而雷達的質量有幾十,幾百,幾千千克,,而在一些重要性能上的精確度.抗干擾能力等,蝙蝠遠優與現代無線電定位器.深入研究動物身上各種器官的功能和構造,將獲得的知識用來改進現有的設備,這是近幾十年來發展起來的一門新學科,叫做仿生學.
我們人類直到第一次世界大戰才學會利用超聲波,這就是利用「聲吶」的原理來探測水中目標及其狀態,如潛艇的位置等。此時人們向水中發出一系列不同頻率的超聲波,然後記錄與處理反射回聲,從回聲的特徵我們便可以估計出探測物的距離、形態及其動態改變。醫學上最早利用超聲波是在1942年,奧地利醫生杜西克首次用超聲技術掃描腦部結構;以後到了60年代醫生們開始將超聲波應用於腹部器官的探測。如今超聲波掃描技術已成為現代醫學診斷不可缺少的工具。
聲吶與雷達的區別
聲吶通過超聲波
雷達通過無線電波
醫學超聲波檢查的工作原理與聲納有一定的相似性,即將超聲波發射到人體內,當它在體內遇到界面時會發生反射及折射,並且在人體組織中可能被吸收而衰減。因為人體各種組織的形態與結構是不相同的,因此其反射與折射以及吸收超聲波的程度也就不同,醫生們正是通過儀器所反映出的波型、曲線,或影象的特徵來辨別它們。此外再結合解剖學知識、正常與病理的改變,便可診斷所檢查的器官是否有病。
目前,醫生們應用的超聲診斷方法有不同的形式,可分為A型、B型、M型及D型四大類。
A型:是以波形來顯示組織特徵的方法,主要用於測量器官的徑線,以判定其大小。可用來鑒別病變組織的一些物理特性,如實質性、液體或是氣體是否存在等。
B型:用平面圖形的形式來顯示被探查組織的具體情況。檢查時,首先將人體界面的反射信號轉變為強弱不同的光點,這些光點可通過熒光屏顯現出來,這種方法直觀性好,重復性強,可供前後對比,所以廣泛用於婦產科、泌尿、消化及心血管等系統疾病的診斷。
M型:是用於觀察活動界面時間變化的一種方法。最適用於檢查心臟的活動情況,其曲線的動態改變稱為超聲心動圖,可以用來觀察心臟各層結構的位置、活動狀態、結構的狀況等,多用於輔助心臟及大血管疫病的診斷。
D型:是專門用來檢測血液流動和器官活動的一種超聲診斷方法,又稱為多普勒超聲診斷法。可確定血管是否通暢、管腔有否狹窄、閉塞以及病變部位。新一代的D型超聲波還能定量地測定管腔內血液的流量。近幾年來科學家又發展了彩色編碼多普勒系統,可在超聲心動圖解剖標志的指示下,以不同顏色顯示血流的方向,色澤的深淺代表血流的流速。現在還有立體超聲顯象、超聲CT、超聲內窺鏡等超聲技術不斷涌現出來,並且還可以與其他檢查儀器結合使用,使疾病的診斷准確率大大提高。超聲波技術正在醫學界發揮著巨大的作用,隨著科學的進步,它將更加完善,將更好地造福於人類。
研究超聲波的產生、傳播 、接收,以及各種超聲效應和應用的聲學分支叫超聲學。產生超聲波的裝置有機械型超聲發生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應和電磁作用原理製成的電動超聲發生器、
以及利用壓電晶體的電致伸縮效應和鐵磁物質的磁致伸縮效應製成的電聲換能器等。
超聲效應 當超聲波在介質中傳播時,由於超聲波與介質的相互作用,使介質發生物理的和化學的變化,從而產生
一系列力學的、熱學的、電磁學的和化學的超聲效應,包括以下4種效應:
①機械效應。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。當超聲波流體介質中形成駐波時 ,懸浮在流體中的微小顆粒因受機械力的作用而凝聚在波節處,在空間形成周期性的堆積。超聲波在壓電材料和磁致伸縮材料中傳播時,由於超聲波的機械作用而引起的感生電極化和感生磁化(見電介質物理學和磁致伸縮)。
②空化作用。超聲波作用於液體時可產生大量小氣泡 。一個原因是液體內局部出現拉應力而形成負壓,壓強的降低使原來溶於液體的氣體過飽和,而從液體逸出,成為小氣泡。另一原因是強大的拉應力把液體「撕開」成一空洞,稱為空化。空洞內為液體蒸氣或溶於液體的另一種氣體,甚至可能是真空。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質的振動而不斷運動、長大或突然破滅。破滅時周圍液體突然沖入氣泡而產生高溫、高壓,同時產生激波。與空化作用相伴隨的內摩擦可形成電荷,並在氣泡內因放電而產生發光現象。在液體中進行超聲處理的技術大多與空化作用有關。
③熱效應。由於超聲波頻率高,能量大,被介質吸收時能產生顯著的熱效應。
④化學效應。超聲波的作用可促使發生或加速某些化學反應。例如純的蒸餾水經超聲處理後產生過氧化氫;溶有氮氣的水經超聲處理後產生亞硝酸;染料的水溶液經超聲處理後會變色或退色。這些現象的發生總與空化作用相伴隨。超聲波還可加速許多化學物質的水解、分解和聚合過程。超聲波對光化學和電化學過程也有明顯影響。各種氨基酸和其他有機物質的水溶液經超聲處理後,特徵吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收,這表明空化作用使分子結構發生了改變 。
超聲應用 超聲效應已廣泛用於實際,主要有如下幾方面:
①超聲檢驗。超聲波的波長比一般聲波要短,具有較好的方向性,而且能透過不透明物質,這一特性已被廣泛用於超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超聲成像技術。超聲成像是利用超聲波呈現不透明物內部形象的技術 。把從換能器發出的超聲波經聲透鏡聚焦在不透明試樣上,從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息(如對聲波的反射、吸收和散射的能力),經聲透鏡匯聚在壓電接收器上,所得電信號輸入放大器,利用掃描系統可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。上述裝置稱為超聲顯微鏡。超聲成像技術已在醫療檢查方面獲得普遍應用,在微電子器件製造業中用來對大規模集成電路進行檢查,在材料科學中用來顯示合金中不同組分的區域和晶粒間界等。聲全息術是利用超聲波的干涉原理記錄和重現不透明物的立體圖像的聲成像技術,其原理與光波的全息術基本相同,只是記錄手段不同而已(見全息術)。用同一超聲信號源激勵兩個放置在液體中的換能器,它們分別發射兩束相乾的超聲波:一束透過被研究的物體後成為物波,另一束作為參考波。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖,用激光束照射聲全息圖,利用激光在聲全息圖上反射時產生的衍射效應而獲得物的重現像,通常用攝像機和電視機作實時觀察。
②超聲處理。利用超聲的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應,可進行超聲焊接、鑽孔、固體的粉碎、乳化 、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進化學反應和進行生物學研究等,在工礦業、農業、醫療等各個部門獲得了廣泛應用。
③基礎研究。超聲波作用於介質後,在介質中產生聲弛豫過程,聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運過程,並在宏觀上表現出對聲波的吸收(見聲波)。通過物質對超聲的吸收規律可探索物質的特性和結構,這方面的研究構成了分子聲學這一聲學分支。普通聲波的波長遠大於固體中的原子間距,在此條件下固體可當作連續介質 。但對頻率在1012赫以上的 特超聲波 ,波長可與固體中的原子間距相比擬,此時必須把固體當作是具有空間周期性的點陣結構。點陣振動的能量是量子化的 ,稱為聲子(見固體物理學)。特超聲對固體的作用可歸結為特超聲與熱聲子、電子、光子和各種准粒子的相互作用。對固體中特超聲的產生、檢測和傳播規律的研究,以及量子液體——液態氦中聲現象的研究構成了近代聲學的新領域——
聲波是屬於聲音的類別之一,屬於機械波,聲波是指人耳能感受到的一種縱波,其頻率范圍為16Hz-20KHz。當聲波的頻率低於16Hz時就叫做次聲波,高於20KHz則稱為超聲波聲波。
超聲波具有如下特性:
1) 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
2) 超聲波可傳遞很強的能量。
3) 超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。
4) 超聲波在液體介質中傳播時,可在界面上產生強烈的沖擊和空化現象。
超聲波是聲波大家族中的一員。
聲波是物體機械振動狀態(或能量)的傳播形式。所謂振動是指物質的質點在其平衡位置附近進行的往返運動。譬如,鼓面經敲擊後,它就上下振動,這種振動狀態通過空氣媒質向四面八方傳播,這便是聲波。
超聲波是指振動頻率大於20KHz以上的,人在自然環境下無法聽到和感受到的聲波。
超聲波治療的概念:
超聲治療學是超聲醫學的重要組成部分。超聲治療時將超聲波能量作用於人體病變部位,以達到治療疾患和促進機體康復的目的