Οι υπερηχητικοί μορφοτροπείς χρησιμοποιούνται σε πολλές βιομηχανικές και ιατρικές εφαρμογές. Διαβάστε παρακάτω για να μάθετε τα βασικά μέρη τους και πώς λειτουργούν.
Ανιχνευτής
Οι μορφοτροπείς είναι ειδικά εργαλεία που έχουν τη δυνατότητα να μετατρέψουν έναν τύπο ενέργειας σε έναν άλλο. Ένας μορφοτροπέας είναι ένα ζωτικό συστατικό της υπερηχητικής απεικόνισης με υπερηχητικές μεθόδους. Στην υπερηχογραφία, η κάμερα είναι ανιχνευτής. Όταν μια ηλεκτρική φόρτιση εφαρμόζεται στην κάμερα, η κάμερα μετατρέπει αυτή την ενέργεια σε κραδασμούς. Αυτό είναι γνωστό ως πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο. Οι δονήσεις έχουν τη μορφή ηχητικών κυμάτων. Η κάμερα είναι κατασκευασμένη από διάφορα εξαρτήματα. Κάθε ένα από αυτά τα συστατικά παίζει ρόλο στην παραγωγή ηχητικών κυμάτων, τη μετάδοση αυτών των ηχητικών κυμάτων στο σώμα και τη λήψη ηχώ από το σώμα.
Πιεζοηλεκτρικοί κρύσταλλοι
Τα κυριότερα συστατικά της κάμερας είναι οι πιεζοηλεκτρικοί κρύσταλλοι . Οι κρύσταλλοι σε υπερηχητικό μορφοτροπέα είναι συνήθως συνθετικοί κρύσταλλοι από PZT (titanate zirconate lead). Οι κρύσταλλοι παράγουν δονήσεις όταν εφαρμόζεται τάση σε αυτά. Η συχνότητα των κραδασμών εξαρτάται από την ποσότητα τάσης που εφαρμόζεται στους κρυστάλλους και η συχνότητα των ηχητικών κυμάτων εξαρτάται από τη συχνότητα των κραδασμών.
Συγκεντρώνω
Ο κρύσταλλος που χρησιμοποιείται σε υπερηχητικό μορφοτροπέα έχει σχήμα παρόμοιο με κυκλικό φακό. Μια δέσμη ήχου προβάλλεται από τον κρύσταλλο. Στην αρχή, η διάμετρος της δέσμης ήχου είναι ίδια με αυτή του κρυστάλλου. Όταν η διάμετρος της δέσμης μειωθεί στο μισό της αρχικής διαμέτρου της, η εστίαση επιτυγχάνεται. Η διάμετρος αυξάνεται ξανά μετά την εστίαση. Για να μπορεί να δημιουργήσει μια εικόνα που είναι δύο διαστάσεων, ένας υπερηχητικός μορφοτροπέας χρησιμοποιεί πολλά πιεζοηλεκτρικά κρύσταλλα.
Ρυθμίσεις
Είναι σημαντικό να προσαρμόσετε τις ρυθμίσεις σε ένα μηχάνημα υπερήχων. Αυτό συμβαίνει επειδή η φυσική εστίαση της δέσμης δεν αρκεί για να αποκτήσει ακριβή εικόνα συγκεκριμένων τμημάτων. Η απαιτούμενη εστίαση εξαρτάται από την απόσταση μεταξύ του μετατροπέα και του εξαρτήματος. Για να βελτιωθεί η εστίαση, χρησιμοποιούνται όργανα όπως κάτοπτρα και φακοί. Ο sonographer προσαρμόζει τις ρυθμίσεις στη μηχανή υπερήχων για τον έλεγχο της ηλεκτρονικής εστίασης. Όταν η εστίαση αλλάξει, ο υπερηχητικός μετατροπέας εφαρμόζει τάση σε διάφορους χρόνους σε διαφορετικούς κρυστάλλους. Έτσι αλλάζει η εστίαση της δέσμης.
Ακουστική αντίσταση
Η ακουστική σύνθετη αντίσταση προκαλείται από την ταχύτητα του ηχητικού κύματος και την πυκνότητα του υλικού. Η ταχύτητα του ηχητικού κύματος εξαρτάται από τον τύπο του υλικού που διέρχεται. Είναι δύσκολο να έχετε ανάγνωση του υπερηχογραφήματος όταν τα υλικά δεν έχουν την ίδια ακουστική σύνθετη αντίσταση. Αυτό συμβαίνει επειδή ο ήχος θα αντικατοπτρίζεται πίσω στο όργανο. Οι ποσότητες ήχου που θα ανακλαστούν και θα μεταδοθούν μέσω του σώματος εξαρτώνται από τη διαφορά στις ακουστικές σύνθετες αντιστάσεις των υλικών. Ο αέρας και το κρύσταλλο έχουν πολύ διαφορετικές ακουστικές σύνθετες αντιστάσεις. Επομένως, δεν θα μεταδοθεί υπερηχογράφημα πέρα από την επιφάνεια υπερηχητικού μετατροπέα.
Στρώμα αντιστοίχισης
Τα κατάλληλα στρώματα χρησιμοποιούνται για να κάνουν την ακουστική σύνθετη αντίσταση μεταξύ του σώματος και του πιεζοηλεκτρικού κρυστάλλου όσο το δυνατόν λιγότερο. Μερικά από αυτά τα στρώματα τοποθετούνται στη μέση του μετατροπέα και του κρυστάλλου. Οι ακουστικές σύνθετες αντιστάσεις του πρώτου στρώματος και του κρυστάλλου είναι σχεδόν ίδιες. Η ακουστική σύνθετη αντίσταση του τελευταίου στρώματος είναι σχεδόν η ίδια με την ακουστική σύνθετη αντίσταση του δέρματος. Περισσότερος ήχος μεταδίδεται στο σώμα λόγω αυτής της στρατηγικής.
Υπερήχων Γέλη
Ο αέρας δεν είναι καλός ήχος. Και έτσι, η υπεριωδική γέλη χρησιμοποιείται για την εξάλειψη του αέρα μεταξύ του δέρματος και του μορφοτροπέα. Το τζελ τοποθετείται στο δέρμα. Με τη βοήθεια υπερήχων gel, τα ηχητικά κύματα μεταδίδονται εύκολα στο σώμα.
Υπερηχητική απεικόνιση
Μια υπερηχητική εικόνα παράγεται με τη βοήθεια υπερηχητικών μετατροπέων και υπερηχητικών ηχητικών κυμάτων. Όταν τα ηχητικά κύματα χτυπήσουν τους ιστούς, παίρνουν αντανακλάται. Αυτό ονομάζεται echoing. Τα ηχητικά κύματα πηγαίνουν πίσω από όπου προέρχονται. Περνάνε ξανά τη γέλη, τα στρώματα και τον κρύσταλλο. Μόλις φθάσουν τα κύματα στον κρύσταλλο, μετατρέπονται σε ηλεκτρική ενέργεια (τάση). Η ηλεκτροδυναμική ενέργεια κατόπιν επεξεργάζεται και μετατρέπεται σε μια υπερηχητική εικόνα από τα άλλα συστατικά της υπερηχητικής μηχανής.
