Sadržaj
Ultrazvuk je neinvazivna tehnika za provjeru unutrašnjosti predmeta ili tijela (Brošura / Getty Images Sport / Getty Images)
pretvornici
Pretvarač je uređaj koji pretvara jedan oblik energije u drugi. Kamera koja se koristi za ultrazvučnu sliku je pretvornik. Pretvara napon u vibracije i obratno. Vibracije su mehanički zvučni valovi, dok je napon potencijalna električna energija. Pretvarači se sastoje od nekoliko dijelova koji su integrirani kako bi proizveli val, prenose ga u tijelo i hvataju odjeke tjelesnih struktura.
kristali
Kristali su izvor mehaničkih valova pretvornika. Napon se primjenjuje na kristal, što uzrokuje njegovo vibriranje, što se naziva piezoelektrični efekt. Količina napona kontrolira frekvenciju vibracija, koja zauzvrat proizvodi željenu frekvenciju zvučnog vala. Olovni cirkonat titanat je umjetni materijal koji se obično koristi za kristale pretvornika.
fokus
Kristal je oblikovan kao kružna leća. Emisija zvuka projicira se iz kristala, jednakog promjera, i postupno se smanjuje na pola promjera. To je u središtu problema. Nakon fokusiranja, emisija se postupno povećava u promjeru. Ultrazvučni pretvarači koriste više kristala da bi proizveli dvodimenzionalnu sliku.
postavke
Ultrazvuk se koristi za ispitivanje specifičnih struktura, tako da prirodni fokus emisije nije dovoljan za adekvatno snimanje. Fokus bi trebao biti različit za strukture koje se temelje na njihovoj udaljenosti od sonde. Objektivi, zakrivljeni elementi i zrcala mogu se koristiti u pretvornicima kako bi povećali fokus i ne mogu se mijenjati. Elektronički fokus kontrolira sonograf koji podešava postavke stroja. Promjena fokusa uzrokuje da pretvornik primijeni napon na različite kristale u različito vrijeme. Ova vremenska razlika mijenja fokus emitiranja.
Zvučna impedancija
Zvučna impedancija određena je gustoćom materijala i brzinom zvučnih valova, koji su određeni materijalom kojim putuju. Ako dva materijala imaju različite akustične impedancije, zvuk će odražavati strukturu, stvarajući očitavanje u sonogramu. Razlika u akustičnoj impedanciji će odrediti koliko se zvuka reflektira i koliko će se tijelo dalje prenositi. Akustičke impedancije kristala i zraka su vrlo različite, tako da neće biti prijenosa ultrazvuka izvan površine pretvarača.
Slojevi kristala u nizu
Da bi se smanjila akustička impedancija između kristala i tijela, između kristala i površine pretvarača postavljeno je nekoliko slojeva u nizu. Koristi se mnogo slojeva, počevši s akustičnom impedancijom bliskom kristalu, a završava slojem čija je akustična impedancija blizu impedancije kože. To smanjuje refleksije i dopušta širenje više zvuka kroz tijelo.
gel
Ultrazvučni gel se nanosi na kožu kako bi se uklonio zrak između sonde i tijela. Time se eliminira refleksija koju bi uzrokovala razlika u zvučnoj impedanciji zraka. Ultrazvučni gel pomaže u širenju zvučnih valova u tijelu.
Proizvodnja slika
Ultrazvučni valovi odražavaju tkiva. Ta razmišljanja nazivaju se odjecima i vraćaju se kroz ultrazvučni gel, odgovarajuće slojeve i kristal. Iz kristala, ultrazvučni valovi se pretvaraju iz mehaničke energije u električnu potencijalnu energiju, ili napon. Ta se energija šalje ostatku ultrazvučnog sustava za konverziju u digitalnu sliku.