Ultraskaņas devēji tiek izmantoti daudzos rūpniecības un medicīnas lietojumos. Lasiet tālāk, lai uzzinātu to galvenās daļas un kā tās darbojas.
Pārveidotājs
Pārveidotāji ir īpaši instrumenti, kuriem ir iespēja pārvērst vienu enerģijas veidu citā. Pārveidotājs ir svarīga sonogrāfijas vai ultraskaņas attēlveidošanas sastāvdaļa. Sonogrāfijā kamera ir pārveidotājs. Kad kamerai tiek uzlikts elektriskais lādiņš, kamera pārvērš šo enerģiju vibrācijās. To sauc par pjezoelektrisko efektu. Vibrācijas ir skaņas viļņu formā. Kamera ir izgatavota no dažādiem komponentiem. Katram no šiem komponentiem ir nozīme skaņas viļņu radīšanā, šo skaņas viļņu pārraidīšanā ķermenī un atbalss uztveršanā no ķermeņa.
Pjezoelektriski kristāli
Kameras galvenie komponenti ir pjezoelektriski kristāli . Ultraskaņas pārveidotājā esošie kristāli parasti ir sintētiski kristāli, kas izgatavoti no PZT (svina cirkonāta titanāta). Kristāli rada vibrāciju, kad uz tiem tiek pielikts spriegums. Vibrācijas frekvence ir atkarīga no kristāliem pielietotā sprieguma daudzuma, un skaņas viļņu frekvence ir atkarīga no vibrācijas frekvences.
Fokuss
Kristālam, ko izmanto ultraskaņas pārveidotājā, ir forma, kas ir līdzīga apļveida objektīvam. No kristāla tiek projicēts skaņas stars. Sākumā skaņas stara diametrs ir tāds pats kā kristāla diametram. Kad staru kūļa diametrs samazinās uz pusi no tā sākotnējā diametra, tiek sasniegts fokuss. Pēc fokusa diametrs atkal palielinās. Lai varētu radīt divdimensiju attēlu, ultraskaņas pārveidotājs izmanto daudz pjezoelektrisku kristālu.
Iestatījumi
Ir svarīgi pielāgot iestatījumus ultraskaņas mašīnā. Tas ir tāpēc, ka ar gaismas kūļa dabisko fokusu nepietiek, lai iegūtu precīzu konkrētu detaļu attēlu. Nepieciešamais fokuss ir atkarīgs no attāluma starp devēju un daļu. Lai uzlabotu fokusēšanu, tiek izmantoti tādi instrumenti kā spoguļi un objektīvi. Sonogrāfs pielāgo ultraskaņas iekārtas iestatījumus, lai kontrolētu elektronisko fokusēšanu. Kad tiek mainīts fokuss, ultraskaņas devējs dažādiem kristāliem dažādos laikos pievada spriegumu. Tādējādi mainās staru kūļa fokuss.
Akustiskā pretestība
Akustisko pretestību izraisa skaņas viļņa ātrums un materiāla blīvums. Skaņas viļņa ātrums ir atkarīgs no materiāla veida, kuru tas iziet. Ir grūti nolasīt sonogrammu, ja materiāliem nav vienāda akustiskā pretestība. Tas ir tāpēc, ka skaņa tiks atspoguļota atpakaļ instrumentā. Skaņas daudzums, kas tiks atstarots un tiks raidīts caur ķermeni, ir atkarīgs no materiālu akustisko pretestību atšķirībām. Gaisam un kristālam ir ļoti atšķirīgas akustiskās pretestības. Tāpēc ārpus ultraskaņas devēja virsmas netiks pārraidīta ultraskaņa.
Atbilstošais slānis
Lai pēc iespējas mazāk samazinātu akustisko pretestību starp ķermeni un pjezoelektrisko kristālu, tiek izmantoti atbilstošie slāņi. Pāris no šiem slāņiem tiek ievietoti devēja un kristāla vidū. Pirmā slāņa un kristāla akustiskās pretestības ir gandrīz vienādas. Pēdējā slāņa akustiskā pretestība ir gandrīz tāda pati kā ādas akustiskā pretestība. Šīs stratēģijas dēļ ķermenī tiek pārraidīts vairāk skaņas.
Ultraskaņas želeja
Gaiss nav labs skaņas vadītājs. Un tā, lai noņemtu gaisu starp ādu un devēju, tiek izmantots ultraskaņas gēls. Gels tiek likts uz ādas. Ar ultraskaņas gela palīdzību skaņas viļņi organismā tiek viegli pārnesti.
Ultraskaņas attēlveidošana
Ultraskaņas attēls tiek izveidots ar ultraskaņas devēju un ultraskaņas skaņas viļņu palīdzību. Kad skaņas viļņi skar audus, tie atstarojas. To sauc par atbalsošanos. Skaņas viļņi atgriežas tur, no kurienes viņi nāca. Viņi atkal iziet cauri želejai, kārtām un kristālam. Kad viļņi sasniedz kristālu, tie tiek pārveidoti par elektriskā potenciāla enerģiju (spriegumu). Pēc tam pārējie ultraskaņas iekārtas komponenti apstrādā elektriskā potenciāla enerģiju un pārvērš to ultraskaņas attēlā.
