Ultrazvukové oscilácieOscilácie, ktoré majú takú vysokú frekvenciu, ktorá z nich znie, nie sú vnímané uchom. Frekvencie ultrazvukových oscilácií začínajú 15 000-20000 Hz. Existencia ultrazvukových oscilácie bola známa už dlhú dobu, a po vzniku v roku 1883, píšťalka Galton, ktorý publikoval choré zvuky, ukážka ich vstúpila do praxe vyučovania. Až do nedávnej doby nemali ultrazvukové výkyvy žiadny praktický význam, pretože neexistovali dostatočne silné zdroje ultrazvukových oscilácií. Začiatok oživenia štúdií ultrazvukových oscilácií by sa mal zvážiť 1917-19, keď sa Lanzhen v Paríži podarilo aplikovať Quartz na výrobu výkonných ultrazvukových vĺn vo vode. Štúdie ultrazvukových kolísaní sa prejavili najmä po práci CADI, ktorá začala v roku 1922; Toto oživenie pokračuje v tomto čase.
Metódy získavania ultrazvukových oscilácie veľmi rôznorodé; Takmer všetky spôsoby získavania oscilácie sú vhodné aj na ultrazvukové oscilácie. Nie sú príliš silné zvuky sú najjednoduchšie ako píšťalka Galton (obr. 1), čo predstavuje rezonátor vzduchu, ktorého vlastná frekvencia sa môže pohybovať od 10 000 do 30 000 Hz a proti otvoru, z ktorého sa posiela prúd vzduchu. Sila takejto píšťalky je malá a vo všetkých nasledujúcich metódach, zdrojom ultrazvukovej frekvenčnej energie je variabilný elektrický prúd, získaný z automatických oscilujúcich elektrických obvodov s elektronickou lampou; Výnimka predstavuje len spevácky oblúk, s ktorým bol Neklepajev v roku 1911 získal ultrazvukové fluktuácie a vlny s frekvenciami na 3500 000 Hz, čo zodpovedá vlnovej dĺžke približne 0,1 mm. Vlny sa získali vo vzduchu a ukázalo sa, že ich veľmi absorbuje. Prvým silným zdrojom ultrazvukových oscilácií bol piezoelektrický vysielač Langežena, určený pre prácu vo vode. Hlavnou časťou vysielača je tanier Q Quartz (obr. 2), vyrezané kolmo na elektrickú os a vybavená pevne prilepeným na ňu, A, A. Ak prinesieme striedavý prúd, potom v dôsledku piezoelektrického Doska, kremeň sa rozširuje a stlačený s frekvenciou rovnajúcou sa frekvenčným striedavým prúdom. S vhodnou voľbou frekvencie, keď sa vlastné výkyvy vysielača spadnú do rezonancie s prúdom, stanú sa veľmi silnou a vyžarovanou väčšou ultrazvukovou energiou. V podmorskom vysielači Langevin, iba jedna doska A je v kontakte s vodou, druhý je uzavretý v telese znázornenom na obr. 2 schematicky bodkované. Takéto vysielačky zvyčajne vytvárajú pri frekvenciách približne 30000-40000 Hz.
Drevo a Lumis používali záznam pre svoje experimenty s veľmi tenkými doskami, prakticky schopný robiť s vlastnou frekvenciou dosky. T. K. Celková hrúbka vysielaču bola v nich oveľa menej, frekvencia ultrazvukových oscilácie, ktorú mali oveľa viac, je to asi 5,10 5 Hz. Myasnikov sa podarilo chodiť do frekvencií 10 6 -10 7 Hz; Vysielače v oboch prípadoch boli umiestnené v olejovom kúpeli, kde boli distribuované ultrazvukové vlny. Existujú úspešné pokusy o získanie ultrazvukových výkyvov dostatočného výkonu a použitím magnetostrikčných oscilácií. Heinee získal veľmi silné ultrazvuky excitáciou magnetostrikčných oscilácií v niklovej trubici, na spodnej časti, ktorej vo vzduchu bola prevádzkovaná striedavým magnetickým poľom a vrchol, ktorý sa nachádza v tekutine, vyžaroval zvuk. Neuspokojivé výsledky tiež dávajú elektrickú iskru. V súčasnej dobe je najlepší praktický spôsob, ako získať výkonné ultrazvukové vysielačy, je metóda Langeve. Experimenty na získanie rovnakého spôsobu ultrazvukových vĺn vo vzduchu ukázali, že výnos tohto typu vysielačov vo vzduchu je veľmi malé.
Distribúcia ultrazvukových vĺn v plynoch a tekutinách Vo všeobecnosti podlieha rovnakým vzorom ako bežné zvukové vlny, existujú však niektoré funkcie. Ultrazvukové vlny vo vzduchu a plynoch sú veľmi významne absorbované a silnejšie ako vyššia je frekvencia ultrazvukových vĺn. Najkratšia z nich, študovaná neglnepayev, oslabuje 100 krát, už prechádzajú 6 mm. Vlny sú 8-krát dlhšie oslabené súčasne, prechádzajúce 40 cm, a tak ďalej. Okrem toho sa zaznamenala určitá disperzia ultrazvukových vĺn. Pri vysokej silu ultrazvukových vysielačov, okrem ultrazvukového žiarenia, "vietor", ktorý najprv objavil Maisissner na kremenných doskách, pozorovaných z podvodných vysielačov. Ak, ako v experimentoch dreva a lumis, ultrazvukové vlny padajú na hranicu dvoch médií (v ich experimentoch olej - vzduch a olej - voda), potom je povrch kontaktu silne skreslený kvôli tzv. Zvukový tlak, všetky fontány najmenšieho postriekania sú vytvorené a v experimentoch s olejom a vodou sa vytvorí emulzia oleja vo vode; Ultrazvukové vlny množiteľné pozdĺž sklenenej palice spôsobujú, že po dotyku sa jej dotýka, hoci teplomer zobrazuje len mierne zvýšenie teploty. Fyziológia, akcie výkonných ultrazvukových vĺn sú tiež významné: zvieratá a rastlinné bunky a baktérie zomierajú v poli ultrazvukových vĺn, takže sa ukázalo, že sa týmto spôsobom ukázalo ako sterilizované mlieko; Neďaleké vysielače Lanzhew zomrel ryby. Možno, že s ďalším vývojom, ultrazvukové vlny dostanú terapeutickú hodnotu. Vďaka extrémne nízkej vlnovej dĺžke v oblasti ultrazvukových vĺn sa pozorovalo difrakcia svetelných vĺn, ako je napríklad v difrakčnom mriežke (Debave a SIRS). Interferometre pre ultrazvukové vlny sú konštruované (mólo), ktoré slúžia na stanovenie zdravých rýchlostí v plynoch a tekutinách. Rôzne aplikácie Ultrazvukové výkyvy v strojochA takmer všetko je založené na vlastnostiach presne kremenných rezonátorov. Vzhľadom na to, že útlm v oscilačných kremeňových tyčích, doskách a najmä krúžkoch sú oveľa menšie ako v elektrických obvodoch, tieto sú nahradené prvým vo všetkých prípadoch, keď je potrebná prudko výrazná rezonancia. Takže dostal veľkú distribúciu quartz stabilizátory pre; Vlastnosti kremenného žiarenia počas oscilácií, pretože na ňom sa používajú elektrické poplatky, ktoré sa používajú v indikátoroch vlny (Gibe). Frekvencia oscilácií daných Quartzovými krúžkami je tak konštantná, že Morrison ich používa na elektrické hodiny, prekročili všetko pred známym, atď. Quartz je v súčasnosti najlepším frekvenčným štandardom.
Podvodné meniče V prípade ultrazvukových kolísaní bolo ešte malé distribúcie, ale kvôli ich vysokej frekvencii majú dve výhody v porovnaní s elektromagnetickými podmorskými vysielačmi: najprv majú; Veľká orientácia, ktorá vám umožní sústrediť lúč lúčov z nich v úzkom telesnom rohu; Po druhé, majú (s dobrým dizajnom, ktorý ešte nebol dosiahnutý celkom) veľkú účinnosť. V prvom rade dostali použitie ako zariadenia na určenie hlbín v t. N. echo zvuky. Odchádzajúci lúč zo zvukového vysielača je odoslaný na dno; odráža od neho a vracia sa k rovnakému vysielaču, ktorý ho berie; Záznamová inštalácia zaregistruje čas zvuku z vysielača do dna a späť, kde sa vypočíta hĺbka. Ultrazvukové vysielačy sa používajú na telegrafy z plavidla do plavidla, a pre ponorky, pre ktoré je audio komunikácia takmer jediný možný; V tomto prípade je ultrazvukový vysielač prijímač. Tam boli pokusy aplikovať ultrazvukové lúče na otvorené ponorky a ľadové hory (Boyl a RAID, 1926), na priesvitu defektov kovov (S. Sokolov) však výsledky ešte neboli získané, že príslušné inštalácie môžu vstúpiť do praxe .
Ultrazvuk - Elastická vysoká frekvencia. Ľudské ucho vníma elastické vlny siahajúce sa vo frekvencii približne 16-20 kHz; Vysokofrekvenčné výkyvy sú ultrazvuk (pre predný limit). Obvykle sa ultrazvukový rozsah považuje za frekvenčné pásmo od 20 000 do miliárd Hz. Zvukové oscilácie s vyššou frekvenciou sa nazývajú hypersonický. V tekutách a pevných látkach môžu zvukové oscilácie dosiahnuť 1000 GHz
Hoci existencia ultrazvukových vedcov bola známa už dlhú dobu, praktické využitie v oblasti vedy, technológie a priemyslu začalo relatívne nedávno. Teraz je ultrazvuk široko používaný v rôznych oblastiach fyziky, technológie, chémie a medicíny.
Zdroje ultrazvukuFrekvencia ultrazvukových frekvenčných ultrazvukových vĺn používaných v priemysle a biológii leží v rozsahu približne niekoľkých MHz. Zameranie takýchto lúčov sa zvyčajne vykonáva pomocou špeciálnych zdravých šošoviek a zrkadiel. Ultrazvukový lúč s potrebnými parametrami je možné získať pomocou vhodného konvertora. Najbežnejšími keramickými konvertormi z Titanite Bárium. V prípadoch, keď hlavnou hodnotou je sila ultrazvukového lúča, bežne používajú mechanické zdroje ultrazvuku. Spočiatku boli všetky ultrazvukové vlny získané mechanickou dráhou (Tottóny, píšťalky, sirény).
V prírode sa Nate nachádza ako zložka mnohých prirodzených hluku (v hluku vetra, vodopádu, dážď, v hluku kamienkových, valcovanie s morom, v zvukoch sprevádzajúcich výbojoch búrky, atď.), A medzi zvukmi svetového sveta. Niektoré zvieratá používajú ultrazvukové vlny na detekciu prekážok, orientácie v priestore.
Ultrazvukové žiariče môžu byť rozdelené do dvoch veľkých skupín. Prvá zahŕňa generátory žiariče; Výkyvy v nich sú nadšené v dôsledku prítomnosti prekážok na dráhe konštantného prietoku - prúdom plynu alebo tekutiny. Druhá skupina žiaričov - elektroakustických prevodníkov; Transformujú už špecifikované výkyvy v elektrickom napätí alebo prúde do mechanického oscilácie pevného telesa, ktoré vyžaruje akustické vlny do životného prostredia. Príklady žiaričov: Galton, tekuté a ultrazvukové píšťalky, siréna.
Distribúcia ultrazvuku.
Ultrazvuková distribúcia je proces pohybu vo vesmíre av čase poruchy, ktoré sa vyskytujú v zvukovej vlnu.
Zvuková vlna šíri v látke v plynnom, kvapalnom alebo pevnom stave, v rovnakom smere, v ktorom sa vyskytujú častice tejto látky, to znamená, že spôsobuje deformáciu média. Deformácia leží v tom, že existuje postupný výboj a lisovanie určitých objemov média a vzdialenosť medzi dvoma susednými oblasťami zodpovedá dĺžke ultrazvukovej vlny. Čím väčšia je špecifická akustická rezistencia média, tým väčší stupeň kompresie a vypúšťanie média s touto amplitou oscilácie.
Stredné častice zapojené do prenosu energie vlny kolíkujú v blízkosti pozície ich rovnováhy. Rýchlosť, s ktorou sa častice oscilujú v blízkosti priemernej rovnovážnej polohy, sa nazýva oscillatory
rýchlosť.
Difrakcia, rušenie
Pri šírení ultrazvukových vĺn sú možné javové fenomény difrakcie, rušenia a odrazu.
Difrakcia (opustenie prekážkových vĺn) sa vyskytuje, keď je dĺžka ultrazvukovej vlny porovnateľná (alebo viac) s veľkosťou prekážky na ceste. Ak je prekážka v porovnaní s dĺžkou akustickej vlny, potom neexistuje žiadny difrakčný fenomén.
So súčasným pohybom v tkanive niekoľkých ultrazvukových vĺn v určitom bode média sa môže vyskytnúť superpozícia týchto vĺn. Takéto prekrytie vĺn na sebe nosí všeobecný názov rušenia. Ak v procese prechádzajúcej biologickým objektom, ultrazvukové vlny pretínajú, potom v určitom bode biologického prostredia, existuje zvýšenie alebo oslabenie oscilácie. Výsledok rušenia bude závisieť od priestorového pomeru fáz ultrazvukových oscilácií v tomto bode média. Ak ultrazvukové vlny dosahujú určitú časť média v rovnakých fázach (v systémoch), potom posuny častíc majú rovnaké známky a rušenie v takýchto podmienkach prispieva k zvýšeniu amplitúdy ultrazvukových oscilácií. Ak ultrazvukové vlny prichádzajú do špecifickej oblasti v antifáze, posunutie častíc bude sprevádzaný rôznymi príznakmi, čo vedie k zníženiu amplitúdy ultrazvukových oscilácie.
Interferencia hrá dôležitú úlohu pri hodnotení javov vyplývajúcich z tkanív okolo ultrazvukového vysielania. Interferencia v šírení ultrazvukových vĺn v opačných smeroch je obzvlášť dôležitá po odraze z prekážky.
Absorpcia ultrazvukových vĺn
Ak je médium, v ktorom je ultrazvuk množene, má viskozitu a tepelnú vodivosť alebo existujú iné procesy vnútorného trenia, potom, keď je vlna množená, zvuk je absorbovaný, to znamená, že ultrazvukové oscilácie sa odstránia zo zdroja, stáva sa menej, ako aj energia, ktorú energia nosia. Médium, v ktorom je ultrazvuk distribuovaný, interaguje s energiou prechádzajúcou cez nej a časťou absorbuje. Prevažná časť absorbovanej energie sa konvertuje na teplo, menšia časť spôsobuje ireverzibilné štrukturálne zmeny v vysielacej látke. Absorpcia je výsledkom trenia častíc navzájom, v rôznych prostrediach je iná. Absorpcia tiež závisí od frekvencie ultrazvukových oscilácií. Teoreticky je absorpcia úmerná štvorcovým námestím.
Absorpčná hodnota môže byť charakterizovaná koeficientom absorpcie, ktorý ukazuje, ako sa intenzita ultrazvuku zmien v ožiarenom médiu. S rastúcou frekvenciou sa zvyšuje. Intenzita ultrazvukových oscilácií v médiu sa znižuje exponenciálnym zákonom. Tento proces je spôsobený vnútorným trením, tepelnou vodivosťou absorpčného média a jeho štruktúre. Približne charakterizuje veľkosť poloavzacej vrstvy, ktorá ukazuje v akej hĺbke sa intenzita vibrácií dvakrát zníži (alebo presnejšie o 2,718-krát alebo 63%). PALMA pri frekvencii približne 0,8 MHz Priemerné hodnoty poloavzacej vrstvy pre niektoré tkanivá sú: tukové tkanivo - 6,8 cm; Svalový - 3,6 cm; Tkanivo a svalové tkanivo spolu - 4,9 cm. S zvýšením frekvencie ultrazvuku sa hodnota poloavzavnej vrstvy znižuje. Takže pri frekvencii 2,4 MHz sa intenzita ultrazvuku prechádza cez tukové a svalové tkanivo klesá dvakrát v hĺbke 1,5 cm.
Okrem toho je možná abnormálna abnormálna abnormácia ultrazvukových oscilácií v niektorých frekvenčných rozsahoch - závisí od zvláštnosti molekulárnej štruktúry tohto tkaniva. Je známe, že 2/3 ultrazvukovej energie vybledne na molekulárnej úrovni a 1/3 na úrovni mikroskopických tkanivových štruktúr.
Hĺbka prenikania ultrazvukových vĺn
Pod hĺbkou prieniku ultrazvuku chápu hĺbku, pri ktorej intenzita znižuje polovicu. Táto hodnota je nepriamo úmerná absorpcii: tým silnejšie je médium absorbovať ultrazvuk, tým menšia vzdialenosť, na ktorej je intenzita ultrazvuku oslabená o polovicu.
Rozptyľujúce ultrazvukové vlny
Ak je v médiu heterogenita, potom sa vyskytne rozptyl zvuku, ktorý môže významne zmeniť jednoduchý vzor ultrazvukového rozpätia a nakoniec tiež spôsobuje útlm vlny v počiatočnom smere distribúcie.
Refrakcia ultrazvukových vĺn
Keďže akustická odolnosť mäkkých tkanív osoby sa mierne líši od rezistencie vody, možno predpokladať, že na rozhraní (epidermis - dermis - fascia - sval) bude pozorovaná refrakcia ultrazvukových vĺn.
Odraz ultrazvukových vĺn
Ultrazvuková diagnóza je založená na odraze. Odraz sa vyskytuje v cezhraničných oblastiach kože a tuku, tuku a svalov, svalov a kostí. Ak je ultrazvuk povzbudzovaný prekážkou pri distribúcii, potom je tu odraz, ak prekážka nestačí, potom je ultrazvuk, ako keby bol posilnený. Nehomogeities tela nespôsobujú významné odchýlky, v porovnaní s vlnovou dĺžkou (2 mm), môžu byť zanedbané ich veľkosťou (0,1-0,2 mm). Ak je ultrazvuk na svojej ceste zasunutý na orgány, ktorých rozmery sú väčšie ako vlnová dĺžka, potom sa refrakcia a odraz ultrazvuku vyskytuje. Najsilnejší odraz je pozorovaný na hraniciach kostí - okolité tkaniny a tkaniny sú vzduchom. Vzduch má malú hustotu a je takmer úplný odraz ultrazvuku. Odraz ultrazvukových vĺn je pozorovaný na hranici svalstva - periosteum - kosti, na povrchu dutých orgánov.
Beh a stojace ultrazvukové vlny
Ak v šírení ultrazvukových vĺn neexistuje žiadny odraz, v médiu sa vytvárajú bežecké vlny. V dôsledku straty energie sú oscillatory pohyby stredných častíc postupne vyblednúť a ďalšie častice z vyžarovacieho povrchu sú umiestnené, tým menšia amplitúda ich oscilácie. Ak na ceste šírenia ultrazvukových vĺn, existujú tkanivá s rôznymi špecifickými akustickými odpormi, ultrazvukové vlny z hraničnej časti sa prejavujú v jednom stupni alebo inom. Uloženie padajúcich a odrazených ultrazvukových vĺn môže viesť k stojacim vlnám. Pre vznik stálych vĺn by mala byť vzdialenosť od povrchu EMPTITORA na reflexný povrch viac ako polovicu vlnovej dĺžky.
Dmitry Levkin
Ultrazvuk - Mechanické oscilácie, ktoré sú nad frekvenčnou doménou sluchu, ktoré sú sluchové ucho (zvyčajne 20 kHz). Ultrazvukové oscilácie sa pohybujú vo forme vlny, ako je šírenie svetla. Na rozdiel od ľahkých vĺn, ktoré sa môžu šíriť vo vákuu, ultrazvuk vyžaduje elastické médium, ako je plyn, kvapalina alebo pevná látka.
, (3)
Pre priečne vlny sa stanoví vzorcom
Zvuková disperzia - závislosť fázovej rýchlosti monochromatických zvukových vĺn z ich frekvencie. Rýchlosť disperzia zvuku môže byť spôsobená tak fyzikálnymi vlastnosťami média a prítomnosti cudzích inklúzií a prítomnosť hraniciach tela, v ktorých sa vzťahuje zvuková vlna.
Odrody ultrazvukových vĺn
Metódy ultrazvukového výskumu používajú buď pozdĺžne alebo priečne vlny. Existujú aj iné formy ultrazvukového šírenia, vrátane povrchových vĺn a jahňacích vĺn.
Pozdĺžne ultrazvukové vlny - vlny, smer šírenia, ktorý sa zhoduje so smerom posunov a rýchlostí častíc média.
Krížové ultrazvukové vlny - vlny množiteľné v smere kolmé na rovinu, v ktorej smery posunov a rýchlosti častíc tela ležia, rovnaké ako šmykové vlny.
Povrchové (Raleevic) ultrazvukové vlny Majú eliptický pohyb častíc a šíriť na povrch materiálu. Ich rýchlosť je približne 90% pomazačnej rýchlosti priečnej vlny a ich penetrácia materiálu je v približne jednej vlnovej dĺžke.
Wave Lamba - elastická vlna množiteľská v pevnej doske (vrstve) s bezplatnými hranami, v ktorých sa oscillatory posunutie častíc vyskytuje v smere šírenia vlny a kolmé na rovinu roviny. Lamba vlny sú jedným z typov normálnych vĺn v elastickej vlnovode - v doske s bezplatnými hranami. Pretože Tieto vlny by mali spĺňať nielen rovnice teórie pružnosti, ale aj hraničných podmienok na povrchu dosky, obraz o pohybe v nich a ich vlastnosti sú zložitejšie ako vlny vĺn v neobmedzených tuhých telesách.
Vizualizácia ultrazvukových vĺn
Pre plochú sínusovú cestovnú vlnu, intenzita ultrazvuku I je určená vzorcom
, (5)
V sférická bežecká vlna Intenzita ultrazvuku je nepriamo úmerná štvorcovi vzdialenosti od zdroja. V stála vlna I \u003d 0, t.j. Neexistuje žiadny zvuk zvukovej energie. Intenzita ultrazvuku B. harmonická plochá vlna rovná energii hustote zvukovej vlny vynásobenej rýchlosťou zvuku. Tok zvukovej energie je charakterizovaný takzvaným vektor Umová. - Vektor hustoty prúdenia výkonu zvukovej vlny, ktorá môže byť reprezentovaná ako produkt intenzity ultrazvuku na vektore vlny normálne, to znamená jeden vektor, kolmý na okraj vlny. Ak je zvukové pole superpozícia harmonických vĺn rôznych frekvencií, potom pre priemernú hustotu prietoku zvukovej energie prebieha aditivita komponentov.
Pre žiabrov vytvárajúce plochú vlnu, hovorte o tom intenzita žiarenia, porozumenie podľa tohto Špecifický výkon, t.j. vyžarovaný zvukový výkon označovaný jednotkou vyžarovacej plochy.
Intenzita zvuku sa meria v systéme jednotiek OSN v w / m2. V ultrazvukovej technike je interval výmeny intenzity ultrazvuku veľmi veľký - z prahových hodnôt ~ 10 -12 w / m2 až stoviek kW / m2 v zameraní ultrazvukových hubov.
Tabuľka 1 - Vlastnosti niektorých spoločných materiálov
| Materiál | Hustota, kg / m3 | Rýchlosť pozdĺžnej vlny, m / c | Rýchlosť priečnej vlny, m / c | , 10 3 kg / (m 2 * c) |
| Akrylový | 1180 | 2670 | - | 3,15 |
| Vzduch | 0,1 | 330 | - | 0,00033 |
| Hliník | 2700 | 6320 | 3130 | 17,064 |
| Mosadz | 8100 | 4430 | 2120 | 35,883 |
| Meď | 8900 | 4700 | 2260 | 41,830 |
| Sklo | 3600 | 4260 | 2560 | 15,336 |
| Nikel | 8800 | 5630 | 2960 | 49,544 |
| Polyamid (nylon) | 1100 | 2620 | 1080 | 2,882 |
| Oceľ (zliatina s nízkou zliatinou) | 7850 | 5940 | 3250 | 46,629 |
| Titán | 4540 | 6230 | 3180 | 26,284 |
| Volfrám | 19100 | 5460 | 2620 | 104,286 |
| Voda (293K) | 1000 | 1480 | - | 1,480 |
Útlm ultrazvuku
Jednou z hlavných charakteristík ultrazvuku je jeho útlm. Útlm ultrazvuku - Toto je zníženie amplitúdy a následne zvuková vlna, ako sa šíri. Ultrazvukový útlm sa vyskytuje z dôvodu mnohých dôvodov. Hlavné sú:
Prvý z týchto dôvodov je spôsobený tým, že keď sa vlna šíria z bodu alebo guľového zdroja, energia emitovaná zdrojom je distribuovaná k rastúcemu povrchu vlny prednej a prietok energie sa zodpovedajúcim spôsobom zníži cez povrchovú jednotku , tj . Pre sférickú vlnu sa vlnový povrch, ktorý rastie s vzdialenosťou R zo zdroja ako R2, vlna amplitúda klesá v pomere k valcovú vlnu je úmerná.
Koeficient útlmu je vyjadrený buď v decibeloch na meter (DB / M), alebo v chybách merača (NP / M).
Pre plochú vlnu je koeficient útlmu amplitúde určený vzorcom
, (6)
Je určený koeficient útlmu
, (7)
Na meranie koeficientu použite jednotku DB / M, v tomto prípade
, (8)
Decibel (DB) je logaritmická jednotka merania pomeru energie alebo kapacít v akustike.
, (9)
- kde A 1 je amplitúda prvého signálu,
- A 2 - Amplitúda druhého signálu
Potom bude spojenie medzi jednotkami merania (DB / M) a (1 / m):
Odraz ultrazvuku z hranicu rozhrania
Keď zvuková vlna spadne na rozhranie rozhrania, časť energie sa odráža v prvom prostredí a zostávajúca energia sa bude konať v druhom prostredí. Pomer medzi odrazenou energiou a energiou prechádzajúcim do druhého média je určený odporom vlnových rezov prvého a druhého média. V neprítomnosti disperzie zvukovej rýchlosti odolnosť voči vlnu Nezávisí na tvare vlny a je vyjadrený vzorcom:
Reflexie a prechádzajúce koeficienty budú určené nasledovne.
, (12)
, (13)
- kde d je koeficientom zvukového tlaku
Treba tiež zaznamenať, že ak je druhé prostredie akusticky viac "mäkké", t.j. Z 1\u003e Z 2, potom, keď sa vlna fáza odráža 180 °.
Koeficient prenosu energie z jedného média do druhého je určený pomerom intenzity vlny prechádzajúcej do druhého média na intenzitu incidelnej vlny
, (14)
Interferencia a difrakcia ultrazvukových vĺn
Zvukové rušenie - nerovnomernosť priestorovej distribúcie amplitúdy výslednej zvukovej vlny, v závislosti od vzťahu medzi fázami vĺn, skladaním v konkrétnom mieste priestoru. Keď sú harmonické vlny pridávanie rovnakej frekvencie, výsledné priestorové rozloženie amplitúdy tvorí interferenčný vzor nezávislý od času, ktorý zodpovedá zmene fázového rozdielu zložiek vĺn počas prechodu od bodu do bodu. Pre dve rušivé vlny má tento obraz v rovine formou striedavých posilňovacích pásov a zoslabenia amplitúdy hodnoty charakterizujúceho zvukové pole (napríklad zvukový tlak). Pre dve ploché vlny sú pásy jednoduché s amplitúde, mení sa cez prúžky podľa zmeny fázového rozdielu. Dôležitým súkromným prípadom rušenia je pridanie plochej vlne s jeho odrazom z plochej hranice; Zároveň je tu stojaca vlna s lietadlami uzlov a statí, ktoré sa nachádzajú v paralelnej hranici.
Zvuková difrakcia - Odchýlka správania zvuku zo zákonov geometrickej akustiky, vzhľadom na vlnovú povahu zvuku. Výsledkom zvukovej difrakcie je rozdiel ultrazvukových lúčov odstránením z vysielača alebo po prechode cez otvor na obrazovke, ohýbanie zvukových vĺn do tieňovej oblasti za prekážkami väčšími ako vlnová dĺžka, absencia tieňa Za prekážkami, malé v porovnaní s vlnovou dĺžkou, atď. P. Zvukové polia vytvorené difrakciou pôvodnej vlny na prekážkach umiestnených v stredu, v nehomogénnosti samotného média, ako aj na nezrovnalosti a heterogénnosti média Hranice, sa nazývajú viacero polí. Pre predmety, na ktorých zvuková difrakcia, v porovnaní s vlnovou dĺžkou, stupeň odchýlok od geometrického vzoru závisí od hodnoty parametra vlny
, (15)
- kde D je porucha predmetu (napríklad priemer ultrazvukového vysielania alebo prekážok),
- r - Návrhy pozorovania z tohto objektu
EMBTERS ULTIE
EMBTERS ULTIE - Zariadenia používané na rozrušenie ultrazvukových oscilácií a vĺn v plynných, kvapalných a pevných médiách. Ultrazvukové žiariče sa transformujú na energiu energie akéhokoľvek iného typu.
Najväčšia distribúcia ako ultrazvukové žiariče prijaté elektroakustické prevodníky. V ohromnej väčšine ultrazvukových žiaričov tohto typu, konkrétne v piezoelektrické prevodníky , magnetostrikčné prevodníky, elektrodynamické žiariče, elektromagnetické a elektrostatické žiariče, elektrická energia sa prevedie na energiu oscilácií akejkoľvek pevnej telesa (vyžarujúca doska, tyč, membrány, atď.), Ktorý vyžaruje akustické vlny do životného prostredia. Všetky uvedené snímače sú zvyčajne lineárne, a preto sú oscilácie vyžarovacieho systému reprodukované vo forme vzrušujúceho elektrického signálu; Len s veľmi veľkým amplitúdami oscilácie v blízkosti hornej hranicu dynamického rozsahu ultrazvukového vysielania sa môže vyskytnúť nelineárne skreslenie.
V meniče určených na žiarenie monochromatickej vlny sa používa javový fenomén rezonancia: Pracujú na jednom z vlastných oscilácie mechanického oscillatory systému, ktorej frekvencia je nastavená elektrickým meničom, vzrušujúcim konvertorom. Elektro-akustické prevodníky, ktoré nemajú systém vyžarujúceho solídnym štátom, sa používajú ako ultrazvukové žiariče relatívne zriedkavo; Patrí medzi ne napríklad ultrazvukové žiariče založené na elektrickom výboji v kvapaline alebo na tekutých elektródach.
Charakteristiky ultrazvukového vysielača
Medzi hlavné charakteristiky ultrazvukových žiariteľov patrí. frekvenčné spektrumemitovaný zvukový výkon, smer žiarenia. V prípade monofrekvenčného žiarenia sú hlavné charakteristiky prevádzková frekvencia Ultrazvukový ultrazvuk a jeho frekvenčný pás, ktorých hranice sú určené kvapkou v vyžarovanom výkone dvakrát v porovnaní s jeho hodnotou pri maximálnej frekvencii žiarenia. Pre rezonančné elektroakustické frekvenčné meniče sú vlastná frekvencia F 0 Converter a Šírka čiary Δf je určený tým kvalita Q.
Ultrazvukové žiariče (elektroakustické prevodníky) sa vyznačujú citlivosťou, elektro-akustickou účinnosťou a vlastnou elektrickou impedanciou.
Citlivosť ultrazvukového vysielača - Pomer akustického tlaku na maximum referenčným charakteristikám v určitej vzdialenosti od EMPTITOR (najčastejšie vo vzdialenosti 1 m) na elektrické napätie na ňom alebo na to, že v nej prúdi. Táto vlastnosť sa aplikuje na ultrazvukové žiariče používané v zvukových alarmových systémoch, vo vodách a iných podobných zariadeniach. Pre technologické žiariče použité, napríklad s ultrazvukovým čistením, koaguláciou, vystavením chemickým procesom, hlavnou charakteristikou je sila. Spolu s celkovým vyžarovaným výkonom, odhadovaným vo W, ultrazvukové žiariče charakterizujú Špecifický výkon, t.j. priemerný výkon na jednotku oblasti vyžarujúceho povrchu, alebo v priemere intenzity žiarenia v blízkom poli, sa odhaduje v w / m2.
Účinnosť elektro-akustických prevodníkov vyžarujúcich akustickú energiu do vyššieho média charakterizujú svoju hodnotu elektro-akustická účinnosťZastupovanie pomeru vyžarovaného akustického výkonu na elektrickú energiu. V akustoelektronike sa takzvaný koeficient elektrickej straty rovný akustickýmu pomeru sa používa na posúdenie účinnosti ultrazvukových žiaričov rovných pomerom (v dB) elektrickej energie na akustickú. Účinnosť ultrazvukových nástrojov používaných v ultrazvukovom zváraní, mechanickom spracovaní a podobne charakterizujú takzvaný koeficient účinnosti, ktorý je pomer štvorca amplitúdy oscilátora na pracovnom konci náboja na elektrickú energiu spotrebovaný konvertor. Niekedy sa použije účinný elektromechanický komunikačný koeficient na charakterizáciu konverzie energie v ultrazvukových žiariteľoch.
Zvukové pole Emitor
Zvukové pole meniča je rozdelené do dvoch zón: v blízkosti zóny a vzdialenej zóny. Stredná zóna Táto oblasť je priamo pred konvertorom, kde amplitúda ECHO prechádza sériou maximá a minimá. Najbližšia zóna končí posledné maximum, ktoré sa nachádza vo vzdialenosti n z konvertora. Je známe, že umiestnenie posledného maxima je prirodzeným zameraním konvertora. Ďaleko Toto je oblasť, ktorá sa nachádza pre n, kde sa postupne zníži tlak zvukového poľa na nulu.
Poloha druhé maximálne n na akustickej osi, zase závisí od priemeru a vlnovej dĺžky a kruhového vysielača, vzorec je exprimovaný pre kruhový vysielač
, (17)
Avšak, pretože D je zvyčajne oveľa väčšie, rovnica môže byť zjednodušená a viesť k mysle
Charakteristiky zvukového poľa sú určené konštrukciou ultrazvukového konvertora. Preto sa šírenie zvuku v skúmanej oblasti a citlivosti snímača závisí od jeho formy.
Ultrazvukové použitie
Rôzne použitia ultrazvuku, v ktorom sa používajú jeho rôzne znaky, môžu byť rozdelené do troch smerov. Je spojená s získaním informácií pomocou ultrazvukových vĺn - s aktívnym účinkom na látku a - s spracovaním a prenosom signálov (pokyny sú uvedené v poradí ich historickej formácie). Každá konkrétna aplikácia používa ultrazvuk určitého frekvenčného rozsahu.
Úvod ................................................... ............................. 3.
Ultrazvuk ..................................................... ........................... 4.
Ultrazvuk ako elastické vlny .......................................... ..4
Špecifické vlastnosti ultrazvuku .................................... ..5
Zdroje a ultrazvukové prijímače ............................................ ..7
Mechanické žiariče .................................................. ... 7
Elektroakustické prevodníky .................................... 9
Ultrazvukové prijímače .................................................. ... ..1.1
Aplikácia ultrazvuku ................................................... ........................ ... 11
Ultrazvukové čistenie .................................................. ... ... 11
Mechanické spracovanie superhardov a krehkého
materiály ................................................... ...................... 13.
Ultrazvukové zváranie .................................................. ...... .14
Ultrazvukové spájkovanie a pocínovanie ............................................ 14
Zrýchlenie výrobných procesov .................... .. ............ 15
Detekcia ultrazvukovej chyby .............................................. 15
Ultrazvuk v rádiovej elektronike ............................................. 17
Ultrazvuk v medicíne .................................... .. ......... ........ 18
Literatúra ................................................... ........ .. .................. .19
Dvadsiateho prvého storočia veku atómu, dobytie vesmíru, rádiovej elektroniky a ultrazvuku. Veda o ultrazvuku je relatívne mladá. Prvé laboratórne práce na štúdiu ultrazvuku vykonali Veľký ruský vedec-fyzik P. N. Lebedev na konci XIX, a potom mnohí prominentní vedci sa zaoberali ultrazvukom.
Ultrazvuk je vlnová distribúcia vibračný pohyb častíc média. Ultrazvuk má niektoré funkcie v porovnaní so zvukmi zvukového rozsahu. V ultrazvukovom rozsahu, relatívne ľahko získať riadené žiarenie; Je dobre zamerané, v dôsledku čoho sa zvyšuje intenzita ultrazvukových oscilov. Pri šírení do plynov, kvapalín a pevných telies, ultrazvuk generuje zaujímavé javy, z ktorých mnohé zistili praktickú aplikáciu v rôznych oblastiach vedy a techniky.
V posledných rokoch začína ultrazvuk zohrávať rastúcu úlohu vo vedeckom výskume. Úspešne vykonávali teoretické a experimentálne štúdie v oblasti ultrazvukovej kavitácie a akustických tokov, ktoré umožnili vyvinúť nové technologické procesy, ktoré sa vyskytujú pri vystavení ultrazvuku v kvapalnej fáze. V súčasnosti sa tvorí nový smer chémie - ultrazvuková chémia, ktorá umožňuje urýchliť mnoho chemických a technologických procesov. Vedecký výskum prispel k vzniku novej časti akustiky - molekulárne akustiky, ktorá študuje molekulárnu interakciu zvukových vĺn s látkou. Tam boli nové oblasti ultrazvukového použitia: introskopia, holografia, kvantová akustika, ultrazvuková phaseneria, akustoelektronika.
Spolu s teoretickými a experimentálnymi štúdiami v oblasti ultrazvuku sa vykonáva mnoho praktických prác. Univerzálne a špeciálne ultrazvukové stroje, inštalácie prevádzkované pri zvýšenom statickom tlaku, ultrazvukové mechanizované zariadenia na čistenie dielov, generátorov so zvýšenou frekvenciou a novým chladiacim systémom, meniče s rovnomerne distribuovaným poľom. Vytvorené a implementované automatické ultrazvukové inštalácie, ktoré sú zahrnuté v potrubných linkách, čo umožňuje výrazne zvýšiť produktivitu.
ltrazvuk.
Ultrazvuk (UZ) - elastické oscilácie a vlny, ktorých frekvencia presahuje 15 - 20 kHz. Nižšia hranica ultrazvukovej frekvenčnej oblasti, ktorá ju oddeľuje od oblasti zvukového zvuku, je určená subjektívnymi vlastnosťami ľudského sluchu a je podmienené, pretože horná hranice sluchového vnímania každej osoby má svoje vlastné. Horná hranica ultrazvukových frekvencií je spôsobená fyzickou povahou elastických vĺn, ktoré môžu byť distribuované len v prostredí materiálu, t.j. Za predpokladu, že vlnová dĺžka je významne väčšia ako voľná cesta molekúl v plynových alebo interaktívnych vzdialenostiach v kvapalinách a tuhých látkach. V plynoch pri normálnom tlaku je horná hranica frekvenčných pásov "10 9 Hz, v kvapalinách a pevných látkach, hraničná frekvencia dosiahne 10 12 -1013 Hz. V závislosti od vlnovej dĺžky a frekvencie UZ má rôzne špecifické znaky žiarenia, recepcie, distribúcie a používania, takže oblasť UZ-out frekvencie je rozdelená do troch oblastí:
· Nízke ultrazvukové frekvencie (1,5 × 10 4 - 10 5 Hz);
Médium (10 5 - 10 7 Hz);
· Vysoká (10 7 - 10 9 Hz).
Elastické vlny s frekvenciami 10 9 - 10 13 Hz je obvyklé, ktoré sa nazývajú hypersonický.
Ultrazvuk ako elastické vlny.
Ultrazvukové vlny (nevhodné zvuk) sa nelíšia od elastických vĺn zvukového rozsahu. V plynoch a kvapalinách platia len longitian Vlny a v tuhých látkach - pozdĺžne a posuny Oh.
Ultrazvuková distribúcia podlieha základným zákonom, spoločným pre akustické vlny akéhokoľvek frekvenčného rozsahu. Základné zákony distribúcie zahŕňajú zákony zvukového odrazu a refraktúry zvuku na hranice rôznych médií, zvukovej difrakcie a rozptylu zvuku v prítomnosti prekážok a heterogénnosti v prostredí a nezrovnalostiach na hraniciach, \\ t zákony Distribúcie vlnovodu V obmedzených oblastiach média. Významnú úlohu zohráva pomer medzi vlnovou dĺžkou L a geometrickou veľkosťou D - Veľkosť zdroja zvuku alebo prekážok na dráhe vlny, veľkosti heterogenity média. Pre d \u003e\u003e l, šírenie zvuku v blízkosti prekážok sa vyskytuje hlavne podľa zákonov geometrickej akustiky (môžete použiť zákony reflexie a refrakcie). Stupeň odchýlky od geometrického vzoru distribúcie a potrebu účtovania difrakčných javov je určená parametrom, kde R je vzdialenosť od pozorovacieho bodu na objekt, ktorý spôsobuje difrakciu.
Rýchlosť šírenia ultrazvukových vĺn v neobmedzenom médiu je určená vlastnosťami elasticity a hustotou média. V ohraničnom médiu je prítomnosť a povaha hraníc ovplyvnená prevalenciou vĺn, čo vedie k frekvenčnej závislosti rýchlosti (disperzia rýchlosti zvuku). Zníženie amplitúdy a intenzity ultrazvukových vĺn, ako sa šíri v danom smere, to znamená, že útlm zvuku sa nazýva, ako pre vlny akejkoľvek frekvencie, rozdiely medzi vlnou frontou s odstránením zo zdroja, rozptylu a Absorpcia zvuku. Vo všetkých frekvenciách sa konajú ako počuteľné aj nelepivé pásma takzvanú "klasickú" absorpciu spôsobenú šmykovou viskozitou (vnútorné trenie) média. Okrem toho existuje ďalšia (relaxácia) absorpcia, často výrazne vyššia ako "klasická" absorpcia.
S významnou intenzitou zvukových vĺn sa objavia nelineárne účinky:
· Zásada superpozície je porušená a interakcia vĺn, čo vedie k vzniku tónov;
· Zmeny vlny, jeho spektrum je obohatené o vyššie harmonie a absorpcia primerane rastie;
· Keď nastane určitá prahová hodnota intenzity ultrazvuku v kvapaline, kavitácia (pozri nižšie).
Kritérium uplatniteľnosti zákonov lineárnej akustiky a možnosť zanedbávania nelineárnych účinkov je: m<< 1, где М = v/c, v – колебательная скорость частиц в волне, с – скорость распространения волны.
Parameter M sa nazýva "Mach".
Pecifické vlastnosti ultrazvuku
Hoci fyzická povaha UZ a základných zákonov, ktoré určujú jeho distribúciu, sú rovnaké ako pre zvukové vlny akéhokoľvek frekvenčného rozsahu, má rad špecifických funkcií. Tieto vlastnosti sú spôsobené relatívne vysokými frekvenciami UZ.
Malá vlnová dĺžka určuje radiačný znak šírenie ultrazvukových vĺn. V blízkosti vlny Eminter sa šíri vo forme nosníkov, ktorých priečna veľkosť je zachovaná v blízkosti veľkosti vzniku. Zlyhanie pri veľkých prekážkach takéhoto zväzku (Bay Ray) sa odráža a refracuje. Keď zasiahne lúč, rozptýlená vlna sa vyskytuje na malých prekážkach, čo umožňuje detekovať malé nehomogénnosti v médiu (asi desatiny a stotiny mm.). Odraz a rozptyl ultrazvuku na heterogeities média vám umožňujú vytvoriť v opticky nepriehľadných prostrediach zvukové obrázky Objekty pomocou zvukových zaostrovacích systémov, rovnako ako sa vykonáva pomocou svetelných lúčov.
Zaostrovanie UZ umožňuje nielen prijímať zvukové snímky (zvuky a akustické systémy pre holografy), ale aj koncentrovať sa Zvuková energia. Pomocou ultrazvukových systémov zaostrovania môžete vytvoriť zadané charakteristiky funkcií A spravovať ich.
Periodická zmena indexu lomu svetelných vĺn spojených so zmenou hustoty v UZ-WAVE difrakcia svetla na ultrazvuku pozorované pri frekvenciách rozsahu megahertz-gigahertz. Ultrazvuk, vlna môže byť považovaná za difrakčnú mriežku.
Najdôležitejším nelineárnym účinkom v poli UZ-B je kavitácia - výskyt hmotnosti pulzujúcich bublín naplnených parou, plynom alebo zmesou v kvapaline. Komplexný pohyb bublín, ich kolaps, zlúčenie navzájom, atď. V kvapaline sú generované impulzy kompresie (mikro odolné vlny) a mikroflácie, spôsobujú miestne vykurovanie média, ionizácie. Tieto účinky ovplyvňujú látku: zničenie pevných telies v kvapaline ( erózia kavitu) Vzniká miešacia tekutina, iniciované alebo zrýchlené rôzne fyzikálne a chemické procesy. Zmenou podmienok pre tok kavitácie je možné posilniť alebo oslabiť rôzne efekty kavitácie, napríklad s rastúcou frekvenciou, úloha mikrofotíkmi sa zvyšuje a eróziou kavitácie sa zvyšuje, pričom zvýšenie tlaku v kvapaline, úlohu Mikročny vplyvy sa zvyšujú. Zvýšenie frekvencie vedie k zvýšeniu prahovej hodnoty intenzity zodpovedajúceho začiatku kavitácie, ktorý závisí od typu kvapaliny, jeho obsahu plynu, teploty atď. Na vodu pri atmosférickom tlaku je zvyčajne 0,3 ° C. 2. Kavitácia je komplexný súbor javov. UZ-YOU VEĽKOSTI MUTHOVANIE V KVALIČNÍKOV FORMY FORMULÁTORY VÝROBKOVÉHO PRIESTORY VOĽNÝCH A NÁPOJOV, ktoré vytvárajú vysoké kompresné zóny a zóny povolenia. V zriedkenej zriedke sa hydrostatický tlak zníži v takej miere, že sily pôsobiace na molekuly tekutiny sa stávajú väčšími silami intermolekulárnej spojky. V dôsledku ostrej zmeny v hydrostatickej rovnováhe, kvapalinovej "prestávky", ktorá tvorí početné najmenšie bubliny plynov a výparov. Nasledujúci moment, keď sa v kvapaline vyskytne vysoká tlaková doba, vytvorili sa bubliny. Proces zrútenia bublín je sprevádzaný tvorbou šokových vĺn s veľmi veľkým miestnym okamžitým tlakom, ktorý dosahuje niekoľko stoviek atmosfér.
Skáčky a ultrazvukové prijímače.
V prírode sa Nate nachádza ako súčasť mnohých prirodzených hluku (v hluku vetra, vodopádu, dážď, v hluku kamienok, valcovanie s morom, v zvukoch sprevádzajúcich výbojoch búrky, atď.) A medzi zvukmi zvierací svet. Niektoré zvieratá používajú ultrazvukové vlny na detekciu prekážok, orientácie vo vesmíre.
Ultrazvukové žiariče môžu byť rozdelené do dvoch veľkých skupín. Prvá zahŕňa generátory žiariče; Výkyvy v nich sú nadšené v dôsledku prítomnosti prekážok na dráhe konštantného prietoku - prúdom plynu alebo tekutiny. Druhá skupina žiaričov - elektroakustických prevodníkov; Konvertujú už uvedené výkyvy elektrického napätia alebo prúdu do mechanickej oscilácie pevného telesa, ktoré vyžaruje akustické vlny do životného prostredia.
Mechanické žiariče.
V žiabilí prvého typu (mechanické), konverzia kinetickej energie prúdovej energie (kvapalina alebo plyn) do akustície dochádza v dôsledku periodického prerušenia prúdu (sirén), keď je pozorovaná na prekážkach Rôzne typy (plynové generátory, píšťalky).
UZ siréna - dva disky s veľkým počtom otvorov umiestnených v komore (obr. 1).
 |
Vzduch do veľkej tlaku do komory ukončí otvory oboch diskov. Keď sa disk-rotor (3) otočí (3), jeho otvory sa zhodujú s otvormi pevného statora (2) len v určitých bodoch. V dôsledku toho sa vyskytne pulzácia vzduchu. Čím väčšia je rýchlosť rotora, tým väčšia je frekvencia pulzácie vzduchu, ktorá je určená vzorcom:
kde n je počet otvorov rovnomerne distribuovaných v obvode rotora a statora; Rýchlosť rotorového rotora.
Tlak v komorovej siréne je zvyčajne od 0,1 do 5,0 kgf / cm2. Horná hranica frekvencie dlhopisov vyžarovaných sirénami nepresahuje 40 ° C. KHz, ale sú známe návrhy s hornou hranicou 500 kHz. Účinnosť generátorov nepresahuje 60%. Vzhľadom k tomu, že zdrojom vyžarovaného Lilac zvuku je plynové impulzy vyplývajúce z otvorov, frekvenčné spektrum sirény sa stanoví formou týchto impulzov. Na získanie sínusových oscilácií sa používajú sirény s okrúhlymi otvormi, vzdialenosti medzi ktorými sa rovná ich priemerom. S obdĺžnikovými tvarovými otvormi, s hmotnosťou na šírku, tvar pulzu je trojuholníkový. V prípade použitia viacerých rotorov (otáčanie pri rôznych rýchlostiach) s otvormi nachádzajúcimi sa nerovnomerne a iný tvar, môžete získať hlukový signál. Akustická siréna môže dosiahnuť desiatky kW. Ak v oblasti žiarenia mocných sirén, aby sa vlna, potom to bude ignorovať a oceľové čipy sú horúce.
Princíp prevádzky Uz generátor-píšťalka je takmer rovnaký ako obvyklý policajný píšťalka, ale jeho veľkosť je oveľa väčšia. Prietok vzduchu pri vysokej rýchlosti je rozdelený na ostrý okraj vnútornej dutiny generátora, čo spôsobuje oscilácie s frekvenciou rovnajúcu sa svojej vlastnej frekvencii rezonátora. S týmto generátorom môžete vytvoriť oscilácie s frekvenciou až 100 kHz pri relatívne nízkom výkone. Na získanie veľkých kapacít sa používajú plyn-prúdové generátory, v ktorých je rýchlosť exspirácie plynu vyššia. Kvapalné generátory sa používajú na žiarenie ultrazvuku do kvapaliny. V kvapalných generátoroch (obr. 2), rezonančný systém slúži bilaterálnu hranicu, v ktorej sú ohybové oscilácie nadšené.
 |
Tok tekutiny, takže tryska pri vysokej rýchlosti, je rozdelená na ostrý okraj záznamu, na oboch stranách, z ktorých existujú hustoty, ktoré spôsobujú zmeny tlaku s vysokou frekvenciou.
Pre prevádzku kvapalného (hydrodynamického) generátora je nadmerný tlak tekutiny 5 kg / cm2. Frekvencia oscilácií takéhoto generátora je určená pomerom:
kde V je rýchlosť tekutiny prúdiacej z dýzy; D - Vzdialenosť medzi okrajom a tryskou.
Hydrodynamické žiariče v kvapaline sú relatívne lacná ultrazvuková energia pri frekvenciách na 30 ° C. KHz s intenzitou v bezprostrednej blízkosti emitovača na niekoľko w / cm2.
Mechanické žiariče sa používajú v nízkofrekvenčnom rozsahu ultrazvuku av rozsahu zvukových vĺn. Sú relatívne jednoduché v dizajne av prevádzke, ich výroba nie je drahá, ale nemôžu vytvoriť monochromatické žiarenie a ešte viac emitovať signály prísne uvedenú formu. Takéto žiariče sa líšia frekvenciou a nestabilitou amplitúdy, avšak pri ožarovaní v plynových prostrediach majú relatívne vysokú efektivitu a radiačnú energiu: ich účinnosť je od niekoľkých% do 50%, výkon z niekoľkých wattov na desiatky kW.
Elektroakustické prevodníky.
Žeručky druhého typu sú založené na rôznych fyzikálnych účinkoch elektromechanickej transformácie. Rovnako ako pravidlo, sú lineárne, to znamená, že sú reprodukované vo forme vzrušujúceho elektrického signálu. V nízkofrekvencii ultrazvukového rozsahu elektrodynamický EMPTERY A EMIENT magnetostrikcia Konvertory I. piezoelektrický Meničov. Získali sa najrozšírenejšie žiariče magnetostrikčných a piezoelektrických typov.
V roku 1847, Joule si všimol, že feromagnetické materiály umiestnené v magnetickom poli menia svoje rozmery. Tento fenomén bol nazývaný magnetostrikcia Účinok. Ak je na vinutí uloženej na feromagnetickom tyči, preskočiť striedavý prúd, potom pod vplyvom meniaceho sa magnetického poľa sa tyč deformuje. Nikelové jadrá, na rozdiel od železa v magnetickom poli sú skrátené. Keď sa striedavý prúd prechádza cez vinutie chladiča, jeho tyč sa deformuje v jednom smere v ľubovoľnom smere magnetického poľa. Frekvencia mechanických oscilácií preto bude dvojnásobok frekvencie striedavého prúdu.
Aby sa frekvencia uvoľňovacej frekvencie emitorom zodpovedala frekvencii excitačného prúdu, konštantné polarizačné napätie sa predkladá do vinutia emitátora. Polarizovaný vysielač zvyšuje amplitúdu premennej magnetickej indukcie, ktorá vedie k zvýšeniu deformácie jadra a zvýšiť výkon.
Magnetostrikčný účinok sa používa pri výrobe ultrazvuku magnetostrikčných konvertorov (obr. 3).
Tieto meniče sa rozlišujú veľkými relatívnymi deformáciami, zvýšenou mechanickou pevnosťou, nízkou citlivosťou na teplotné účinky. Meniče magnetostrikcie majú malé hodnoty elektrického odporu, v dôsledku čoho nie sú potrebné vysoké napätie na výrobu vysokého výkonu.
Najčastejšie aplikujte meniče niklu (vysoká odolnosť voči korózii, nízku cenu). Magnetostrikčné jadrá môžu byť vyrobené z feritov. Ferritída má vysoký odpor, v dôsledku čoho sú straty pre vírové prúdy v nich zanedbateľné. Ferit je však krehký materiál, ktorý spôsobuje riziko ich preťaženia pri vysokom výkone. Účinnosť magnetostrikčných konvertorov, keď žiarenie do kvapaliny a pevnej látky je 5030%. Intenzita žiarenia dosahuje niekoľko desiatok w / cm2.
V roku 1880 otvorili bratia Jacques a Pierre Curi piezoelektrický Účinok - Ak deformujte záznam o kremennom, potom sa na svojich okrajoch objavia elektrické poplatky. K dispozícii je tiež reverzný fenomén - ak je elektrický náboj suspendovaný na elektródy kremennej dosky, potom sa jeho rozmery znížia alebo zvýšia v závislosti od polarity sumarovaného náboja. Pri výmene príznakov aplikovaného napätia bude kremenná doska zmrštiteľná, potom stlačiť, to znamená, že bude kolísať v TACT so zmenami v príznakoch aplikovaného napätia. Zmena hrúbky dosky je úmerná aplikovanému napätiu.
Princíp piezoelektrického efektu sa používa pri výrobe žiaričov ultrazvukových oscilácie, ktoré konvertujú elektrické oscilácie do mechanických. Ako piezoelektrické materiály sa používa kremeň, titanarát bárnatý, fosforečnan amónny.
Účinnosť piezoelektrických konvertorov dosahuje 90%, intenzita žiarenia je niekoľko desiatok w / cm2. Zvýšenie intenzity a amplitúdy oscilácie používajte ultrazvuk koncentrátorov. V rozsahu stredných ultrazvukových frekvencií je náboj zaostrený systém, najčastejšie vo forme piezoelektrického konvertora konkávneho formulára, ktorý vyžaruje konvergujúcu vlnu. V zameraní takýchto koncentrátorov sa dosiahne intenzita 105 -10 6 hmotn./hmotn.
Ultrazvukové prijímače.
Ako prijímače ultrazvuku pri nízkych a stredných frekvenciách sú najčastejšie používané elektroakustické prevodníky piezoelektrického typu. Takéto prijímače umožňujú reprodukovať tvar akustického signálu, to znamená, že časová závislosť tlaku zvuku. V závislosti od podmienok aplikácie sa prijímajú prijímače buď rezonančné alebo širokopásmové pripojenie. Ak chcete získať časovo averaktované charakteristiky zvukového poľa, používajú sa tepelnými zvukovými prijímačmi vo forme termopárnych alebo termistorov pokrytých látkou absorbujúcou zvuku. Intenzita a zvukový tlak sa dá hodnotiť a optické metódy, napríklad difrakcie svetla na UZ.
Ultrazvukový súper.
Rôzne použitia dlhopisov, v ktorých sa používajú jeho rôzne znaky, je možné rozdeliť do troch smerov. Prvý je spojený s získaním informácií pomocou ultrazvukových vĺn, druhý - s aktívnym vplyvom na látku a tretí - s spracovaním a prenosom signálov. Každá konkrétna aplikácia používa určitý frekvenčný pás (tabuľka 1). Povedime mi len o niektorých z mnohých oblastí, kde sa zistilo použitie ultrazvuku.
Ultrazvukové čistenie.
Kvalita ultrazvukového čistenia je neporovnateľne s inými spôsobmi. Napríklad pri vzájomných častiach na ich povrchu zostáva až 80% kontaminantov, s čistením vibrácií - približne 55%, s manuálom - približne 20%, as ultrazvukom - nie viac ako 0,5%. Okrem toho sú časti, ktoré majú komplexnú formu, pevné miesta, môžu byť vyčistené iba ultrazvukom. Osobitnou výhodou UZ-čistenia je jeho vysoký výkon pri nízkych fyzikálnych nákladoch práce, možnosť nahradenia horľavých alebo drahých organických rozpúšťadiel s bezpečným a lacnejšími vodnými roztokmi s alkáliou, tekutým freónom atď.
Ultrazvukové čistenie je komplexný proces, ktorý kombinuje lokálnu kavitáciu s pôsobením vysokých zrýchlenia v čistej tekutine, čo vedie k zničeniu kontaminantov. Ak je kontaminovaná časť umiestnená
stôl 1
| Žiadosti |
Frekvencia v Hertz |
||||||||||
| 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 10 10 11 |
|||||||||||
| Prijímanie informácií |
Vedecký výskum |
v plynoch, tekutinách |
|||||||||
| v pevných telách |
gggggggggggggggggg |
||||||||||
| O vlastnostiach a kompozíciách látok; o technologických procesoch |
|||||||||||
| v tekutinách |
|||||||||||
| v pevných telách |
|||||||||||
| hydrolement |
|||||||||||
| Uz Flaweckopia |
|||||||||||
| kontrolná veľkosť |
|||||||||||
| Lekárska diagnóza |
|||||||||||
| Vplyv na látku |
Koagulačný aerosól |
||||||||||
| Vplyv na horenie |
|||||||||||
| Vplyv na chemické procesy |
|||||||||||
| Emulgácia |
|||||||||||
| Dispergovanie |
|||||||||||
| Rozprašovanie |
|||||||||||
| Kryštalizácia |
|||||||||||
| Metalizácia, spájkovanie |
|||||||||||
| Mechanické obnovenie |
|||||||||||
| Plastická deformácia |
|||||||||||
| Chirurgia |
|||||||||||
| Liečba signály |
Oneskorenie |
||||||||||
| Akusto-optické zariadenia |
|||||||||||
| Signálne meniče v akustoelektronike |
|||||||||||
kvapalina a ožiarená ultrazvukom, potom pod pôsobením šokovej vlny kavitárnych bublín, povrch časti je zbavený nečistôt.
Vážnym problémom je boj proti znečisteniu ovzdušia, dym, sadzí, oxidov kovov atď. Ultrazvuková metóda purifikácie plynu a vzduchu sa môže použiť v existujúcich plynových líniách bez ohľadu na teplotu a vlhkosť média. Ak umiestnite UZ-HOWL Eminter do prachovej kamery, potom účinnosť jej akcie zvyšuje stovky časov. Aká je podstata purifikácie ultrazvuku? Dustki, ktorý sa náhodne pohybuje vo vzduchu, pod pôsobením ultrazvukových oscilácie častejšie a silnejšie zasiahne. Zároveň sa zlúčia a ich veľkosť sa zvyšuje. Proces konsolidácie častíc sa nazýva koagulácia. Zbierajú sa zväčšené a vážené častice so špeciálnymi filtrami.
Mechanické spracovanie superhartu
a krehké materiály.
Ak existuje brúsny materiál medzi pracovnou plochou ultrazvukového nástroja a pracovnou časťou časti, potom brúsny prúd častíc ovplyvní povrch časti. Materiál je zničený a odstránený pri spracovaní pod pôsobením veľkého počtu riadených mikrudrárov (obr. 4).
Ultrazvukové spracovanie Kinematika sa vyvíja z hlavného pohybu - rezanie, t.j. Pozdĺžne oscilácie prístroja a pomocný pohyb - pohyb krmiva. Pozdĺžne oscilácie sú zdrojom abrazívnych zŕn, ktoré produkujú deštrukciu spracovaného materiálu. Pomocný pohyb - pohyb prietoku - môže byť pozdĺžny, priečny a kruhový. Ultrazvukové spracovanie poskytuje väčšiu presnosť - od 50 do 1 MK, v závislosti od abrazívneho zrna. Použitie nástrojov rôznych tvarov možno vykonať nielen otvormi, ale aj komplexné výrezy. Okrem toho môžete znížiť zakrivené osi, aby matrice, brúsny, rytý a dokonca aj vŕtací diamant. Materiály používané ako abrazívne - Diamond, Corund, Flint, Quartz Sand.
Ultrazvukové zváranie.
Z existujúcich spôsobov nie je žiadny na zváranie heterogénnych kovov alebo ak je tenké dosky zvárané na hrubé predmety. V tomto prípade je nevyhnutné ultrazvukové zváranie. Niekedy sa nazýva studený, pretože časti sú spojené v chladnom stave. Neexistuje konečná myšlienka mechanizmu tvorby zlúčenín za zváranie UZ-WIN. V procese zvárania po zadaní ultrazvukových oscilácií medzi zvariteľnými doskami je vytvorená vrstva s vysokým povrchom kovu, zatiaľ čo dosky sa veľmi ľahko otáčajú okolo zvislej osi k akémukoľvek uhlu. Akonáhle sa ultrazvukové žiarenie zastaví, vyskytne sa okamžité "nastavenie" dosiek.
Ultrazvukové zváranie sa vyskytuje pri teplote významne menšej teploty topenia, takže sa pripojenie dielov vyskytuje v pevnom stave. S pomocou UZ, môžete zvárať mnoho kovov a zliatin (meď, molybdén, tantal, titán, mnoho ocele). Najlepšie výsledky sa získavajú pri zváraní tenkových heterogénnych kovov a zváraných na hrubé detaily tenkých plechov. Pod zváraním UZ-WOKE sú vlastnosti kovu v zváracej zóne minimálne zmenené. Požiadavky na kvalitu povrchu prípravku sú významne nižšie ako pri iných metódach zvárania. Uz zváranie sú dobre dostupné nekovovým materiálom (plastové, polyméry)
Ultrazvukové spájkovanie a pocínovanie.
V priemysle, Uz-Waja spájkovanie a hliník, nehrdzavejúca oceľ a iné materiály sú čoraz dôležitejšie. Obtiažnosť spájkovania hliníka je, že jeho povrch je vždy pokrytý žiaruvzdorným filmom oxidu hlinitého, ktorý je vytvorený takmer okamžite pri kontakte s kovom s vzduchovým kyslíkom. Tento film zabraňuje kontaktu roztaveného spájka s povrchom hliníka.
V súčasnosti je jedným z účinných metód spájkovacieho hliníka ultrazvuk, spájkovanie s použitím ultrazvuku je vyrobené bez toku. Zavedenie mechanických oscilácií ultrazvukovej frekvencie v roztavenom spájke v procese spájkovania prispieva k mechanickému zničeniu oxidu fólie a uľahčuje zmáčanie povrchu.
Princíp UZ-Howl spájkovacieho hliníka je nasledovný. Medzi spájkovacím železom a detailom je vytvorená vrstvou tekutého roztaveného spájka. Pod pôsobením ultrazvukových oscilácií v spájke, vzniká kavitácia, ktorá ničí oxidový film. Pred spájkovaním sa diely zahrievajú na teplotu väčšiu ako teplotu topenia spájky. Veľkou výhodou spôsobu je, že sa dá úspešne použiť na spájkovaciu keramiku a sklo.
Zrýchlenie výrobných procesov
pomocou ultrazvuku.
¾ Použitie ultrazvuku môže výrazne urýchliť miešanie rôznych kvapalín a získať stabilné emulzie (aj napríklad voda a ortuť).
¾ Vplyv ultrazvukových vibrácií veľkej intenzity na kvapaline, môžu sa získať jemne dispergované aerosóly s vysokou hustotou.
¾ Relatívne nedávno začala používať ultrazvuk na impregnáciu elektrických vinutí. Použitie ultrazvuku vám umožňuje znížiť čas impregnácie v 300 krát a nahradiť 2-3 viacnásobnú impregnáciu je jednorazová.
¾ Podľa pôsobenia ultrazvuku sa proces galvanických zrážok kovov a zliatin výrazne zrýchlil.
¾ Ak v roztavenom kovu na zavedenie ultrazvukových oscilácie, zrno je výrazne rozdrvené, klesá pórovitosť.
¾ Ultrazvuk sa používa pri spracovaní kovov a zliatin v pevnom stave, čo vedie k "deplécii" štruktúry a umelého starnutia.
¾ Ultrazvuk pri lisovaní kovových práškov poskytuje extrudované produkty vyššej hustoty a veľkosti stability.
Detekcia ultrazvukovej chyby.
Ultrazvuková defektoskopia je jednou z metód nedeštruktívneho testovania. Nehnuteľnosti Ultrazvuk sa šíri v homogénnom médiu zameranom a bez výrazného zoslabenia a na hranici úseku dvoch médií (napríklad kov - vzduch) takmer úplne odráža, nechal aplikovať oscilácie oscilácie na identifikáciu defektov (drez, trhliny, Zväzky atď.) V kovových detailoch bez ich zničenia.
Použitie UZ, je možné skontrolovať časti veľkých veľkostí, pretože hĺbka prieniku ultrazvuku v kovu dosahuje 8 ° C. Okrem toho, ultrazvuk môže detekovať veľmi malé defekty (až 10 -6 mm).
Ultrazvuk defektov umožňuje identifikovať nielen vytvorené chyby, ale tiež určujú moment zvýšenej únavy kovu.
Existuje niekoľko metód ultrazvukovej chyby detekcie, ktorého hlavnou hlavou sú tieňové, impulzné, rezonančné, metóda štrukturálnej analýzy, vizualizácia ultrazvuku.
Shadow metóda je založená na oslabení podstupujúcich ultrazvukových vĺn, ak sú vady vo vnútri defektov, ktoré vytvárajú UZ-Vous Shadow. Zároveň sa použijú dva meniče. Jeden z nich vydáva ultrazvukové výkyvy, druhý ich berie (obr. 5). Shadow metóda je mierne citlivá, môže sa zistiť vada, ak je zmena signálu spôsobená nie je najmenej 15 ° 20%. Významnou nevýhodou tieňovej metódy je, že neumožňuje určiť, v ktorej hĺbke je chyba.
Metóda impulzov UZ-kódu defektoskopie je založená na fenoméne odrazu ultrazvukových vĺn. Princíp pôsobenia detektora impulzov impulzov je znázornený na obr. 6. High-frekvenčný generátor vytvára krátkodobé impulzy. Pulz odoslaný vysielaním vysielaním, odráža sa vráti späť do konvertora, ktorý v tomto čase funguje na recepcii. Z meniča, signál vstupuje do zosilňovača a potom na vychyľovanie platničiek elektronizačnej trubice. Ak chcete získať trubicu na obrazovke, obraz sondovacích a odrazených impulzov je zabezpečený generátorom Sweep. Prevádzka vysokofrekvenčného generátora spravuje synchronizátor, ktorý pre určitú frekvenciu tvorí vysokofrekvenčné impulzy. Frekvencia balíka impulzov sa môže líšiť s takýmto výpočtom tak, aby sa odrazený impulz prichádza na konvertor pred balíkom nasledujúceho impulzu.
Metóda impulzov vám umožňuje preskúmať produkty s jednostranným prístupom k nim. Metóda má zvýšenú citlivosť, bude pozorovaná odraz aj 1% ultrazvukovej energie. Výhodou impulznej metódy sa skladá tiež v tom, že vám umožňuje určiť, v ktorej hĺbke je chyba.
Ultrazvuk v elektronike.
V elektronike je často potrebné zadržať jeden elektrický signál vzhľadom na druhú. Úspešné riešenie nájdené vedci, ktoré ponúkajú ultrazvukové linky oneskorenia (LZ). Ich akcia je založená na transformácii elektrických impulzov do impulzov ultrazvukových mechanických oscilácie, ktorej miera šírenia je významne nižšia ako rýchlosť šírenia elektromagnetických oscilácií. Po reverznej transformácii mechanických oscilácií bude napäťový elektrický impulz na výstupe čiary zadržaný voči vstupnému impulzu.
Konvertovať elektrické oscilácie na mechanické a opakovane používajú magnetostrikciu a piezoelektrické meniče. V súlade s tým, tento LAS sú rozdelené na magnetostrikciu a piezoelektriku.
Magnetostriction LZ pozostáva z vstupných a výstupných prevodníkov, magnetov, zvukových potrubí a absorbérov.
Vstupný konvertor pozostáva z cievky, pri ktorom prúd vstupného signálu prúdi, typ zvukovej rúrky z magnetostrikčného materiálu, v ktorom mechanické oscilácie frekvencie UZ-Capc a magnet, čím sa vytvárajú konštantné pridanie konverzie Zóna vzniká. Výstupný konvertor na zariadení je takmer žiadny odlišný od vstupu.
Zvukové potrubie je tyč magnetostrikčného materiálu, v ktorom sú ultrazvukové oscilácie nadšené, množiteľné rýchlosťou približne 5000 m / s. Na oneskorenie impulzu, napríklad 100 μs dĺžka zvukového potrubia by mala byť asi 43 cm. Magnet je potrebný na vytvorenie počiatočnej magnetickej indukcie a pridanie k konverznej zóne.
Princíp prevádzky magnetostrikcie LZ je založený na zmene veľkosti feromagnetických materiálov pod vplyvom magnetického poľa. Mechanická porucha spôsobená magnetickým poľom vstupného konvertora cievky sa prenáša uskladnením a dosahuje cievku výstupného konvertora, elektromotorický výkon ho vedie.
Piezoelektrické plas sú usporiadané nasledovne. Na ceste elektrického signálu dali piezoelektrický konvertor (kremenný doska), ktorá je pevne spojená s kovovou tyčou (zvuková rúra). Druhý piezoelektrický konvertor je pripojený na druhý koniec tyče. Signál, ktorý sa približuje k vstupnému prevodu, spôsobuje mechanické oscilácie frekvencie UZ-kariet, ktorá sa potom distribuuje v zvukovom potrubí. Po dosiahnutí druhého prevodníka sa ultrazvukové oscilácie konvertujú na elektrické. Ale pretože rýchlosť šírenia UZ v zvukovom potrubí je výrazne nižšia ako rýchlosť je menšia ako rýchlosť šírenia elektrického signálu, signál, na ceste, ktorej bola zvuková rúra, zaostáva za druhou Suma rovnajúca sa rozdielu v miere šírenia ultrazvukových a elektromagnetických signálov na konkrétnej oblasti.
Ultrazvuk v medicíne.
Použitie ultrazvukov na aktívny vplyv na živý organizmus v medicíne je založený na účinkoch, ktoré sa vyskytujú v biologických tkanivách pri prechode cez ich ultrazvukové vlny. Výkyvy stredných častíc vo vlny spôsobujú zvláštnu mikropodniku tkanív, absorpciu UZ - lokálneho vykurovania. V rovnakej dobe, fyzikálno-chemické transformácie v biologickom prostredí sa vyskytujú pod pôsobením ultrazvuku. S miernou intenzitou zvuku, tieto javy nespôsobujú ireverzibilné poškodenie, ale len zlepšujú metabolizmus, a preto prispievajú k obžive tela. Tieto javy sa používajú v UZ-HOWL terapa (Až 1 w / cm intenzita 2) . S veľkými intenzitou, silné vykurovanie a kavitáciu spôsobujú deštrukciu tkaniva. Tento účinok sa používa v UZ-HOWL chirurgia . Pre chirurgické operácie sa používajú cielené dlhopisy, čo umožňuje vyrábať lokálne zničenie v hlbokých štruktúrach, ako je mozog, bez poškodenia okolitých tkanív (intenzita UZ dosahuje stovky a dokonca tisíce w / cm2). Ultrazvukové nástroje sa používajú aj v operácii, ktorého pracovný koniec má skalpel, peking, ihly a podobne. Uloženie ultrazvukových oscilácie na takéto, konvenčné pre operáciu, nástroje im poskytujú nové kvality, čo výrazne znižuje požadovanú silu, a teda poranenia prevádzky; Okrem toho sa prejavuje hemostatický a anestetický efekt. Kontaktná expozícia hlúpemu ultrazvukovým nástrojom sa aplikuje na zničenie niektorých neoplazmov.
Vplyv výkonných dlhopisov na biologické tkanivo sa používa na zničenie mikroorganizmov v sterilizačných procesoch lekárskych nástrojov a liečiv.
Ultrazvuk našiel aplikáciu v zubnej praxi na odstránenie zubného kameňa. To umožňuje bezbolestne, bezbocne, rýchlo odstrániť zubný kameň a kvitnú zo zubov. Zároveň nie je ústna sliznica zranená a "vrecká" dutiny sa dezinfikujú a pacienta namiesto bolesti pocit pocitu tepla.
Literatúra.
1. I.P. Hollyna. Ultrazvuk. - M.: Sovietska encyklopédia, 1979.
2. I.G. Horbenko. Vo svete neprimeraných zvukov. - M.: Strojárstvo, 1971.
3. V.P. Severko, v.v. Clubovich. Uplatňovanie ultrazvuku v priemysle. - Minsk: Veda a technológie, 1967.
Relaxačné akustické - vnútorné procesy na redukciu termodynamickej rovnováhy média porušuje kompresiu a vákuum v UZ-kruhovej vlny. Podľa termodynamického princípu jednotnej distribúcie energie v stupňoch slobody, energia translačného pohybu v zvukovej vlnu prechádza do vnútorných stupňov slobody, čo ich vzrušuje, v dôsledku čoho sa energia vyskytuje na translačnom pohybe. Z tohto dôvodu je relaxácia vždy sprevádzaná absorpciou zvuku, ako aj disperziou rýchlosti.
V monochromatickej vlny sa zmena v oscilačnej hodnote W v čase vyskytuje podľa zákonu sínusov alebo kosínutého a je opísaný v každom bode vzorec: 
.
Existujú dva typy magnetostrikcií: lineárne, v ktorom geometrické veľkosti tela sa líšia v smere aplikovaného poľa a objem, v ktorom geometrické rozmery zmeny tela vo všetkých smeroch. Lineárna magnetostrikcia je pozorovaná s výrazne menšou silnou silou poľa ako volumetric. Preto prakticky pri magnetostrickových prevodníkoch používajú lineárnu magnetostrikciu.
Termistora je odpor, ktorej odpor závisí od teploty. Termočlánok - dva vodiče z rôznych kovov spojených dohromady. Na koncoch vodičov sa EMF vyskytuje v pomere k teplote.
Kniha ponúkaná pozornosti čitateľov je prof. Bergman je rozsiahlou encyklopédiou UltraAkustík.
Tento preklad je vyrobený z posledného, \u200b\u200bšiesteho vydania zverejneného v roku 1954 autorom pri písaní knihy používanej viac ako 5 000 diel a systematizovaných vo forme názorov o jednotlivých otázkach. Treba poznamenať, že pri spracovaní tohto obrovského materiálu autor urobil dosť veľa malých chýb; Týka sa to opisu pracovných procesov niektorých zariadení a zariadení, chemickej terminológie, bibliografických údajov atď. Pri úprave prekladu boli vybrané chyby opravené porovnaním s pôvodnými prácami; V niektorých prípadoch, potrebné poznámky a odkazy na prácu, ktorú neuviedol autor, najmä sovietsky vedci, hoci táto časť bibliografie je v knihe dosť prezentovaná; Okrem toho sa v bibliografii pridáva približne 100 diel.
Dúfame, že kapitálová práca je prof. Bergman Výhody všetkých osôb pracujúcich v oblasti ultrazvuku a jeho aplikácií, ako aj všetky zaujímavé v tejto novej časti fyzickej a technickej akustiky.
Preklad vykonáva B. G. Belkin (CH. I, P, § 1 - 3 CH. ILL И§ 1 - 4, 8 - 11 GL-. VI), M. A. ISAKOVICH (CH. IV a V), G. P. MOTULEVICH ( §4 CH. ILL) A NN TIKHOMIROVA (§ 5 - 7, 12 a doplnenie CH. VI).
Grófka I, II, III a § 1 - 4 CH. VI Upravil L. D. Rosenberg, Ch. IV, V a § 5 - 12 a pridanie CH. VI - V. S. GRIGORIEV.
V. S. GRIGORIEV, L. D. Rosenberg.
Predslove autora na šieste vydanie
Piate vydanie tejto knihy (prvé vydanie po vojne), ktoré odišli na jeseň roku 1949, bol v plnej miere oddelený za posledné štyri roky. Zároveň sa počet práce venovaný ultrazvuku počas tejto doby takmer zdvojnásobil - mnoho diel vojenských a povojnových rokov videli svetlo po vydaní piateho vydania. Túžba zahrnúť do textu Tieto nové diela požadovali spracovanie celej knihy a viedla k mnohým ďalším a zmenám. Stačí povedať, že počet ilustrácií sa zvýšil zo 460 na 609, počet tabuliek - od 83 do 117 a zoznam odkazov teraz pokrýva 5150 diel.
Nedávno sa ultrazvuk stane široko používaný v prírodnej vede, technike, medicíne. Preto som prevládal knihu o základných zákonoch akustiky, s cieľom zaviesť čitateľa, ktorý nie je oboznámený s touto časťou fyziky, s najdôležitejšími hodnotami charakterizujúcimi zvukové pole so zákonmi reflexie a refraktivity Zvuk, s prechodom zvuku cez hranice úseku, s rušením a absorpciou zvuku. V opačnom prípade zostane výstavba knihy nezmenená. Výrazne rozšírené časti týkajúce sa magnetostrikcie a piezoelektrických žiaričov; Zavedené žiariče s použitím nových piezoelektrických materiálov - keramiku titanátu titanátu bárnatého a dihydrofosfátových kryštálov (ADP). Tretia kapitola bola pridaná oddiel venovaná metódam vizualizácie výkyvov ultrazvukov v prvom odseku štvrtej kapitoly - časť o rýchlosti zvuku v tavenine. Druhý odsek štvrtej kapitoly sa rozšíri na úkor oddielov venovaných
Účinok objemovej viskozity k absorpcii zvuku, ako aj meranie šmykovej viskozity a pružnosti kvapalín. V treťom odseku, šiesta kapitola zaviedla časť o meraní prietoku pomocou ultrazvuku. Kapitoly na meranie rýchlosti a absorpcie zvuku v kvapaline, plynné a pevné látky sú čiastočne napísané. To isté sa týka odsekov týkajúcich sa používania ultrazvuku v komunikačnej technike a pri testovaní materiálov. Z odseku venovaným chemickým činnostiam ultrazvuku pridelené nezávislému odseku, ktoré sa týkali elektrochemických procesov.
Rovnako ako v predchádzajúcich publikáciách je zameranie na experimentálne údaje a početné teoretické práce sa uvádza len v rozsahu, v akom je potrebné pochopiť materiál knihy. Moja úloha bola predovšetkým prehľadom aktuálneho stavu ultrakustík. Tiež som dal cieľ, ako je to možné, aby som úplne osvetlil literatúru týkajúcu sa ultrazvuku. Zároveň sa nebrali malé správy a patenty, pretože hrajú dôležitú úlohu v prioritných otázkach.
Podľa úplnosti uvedených materiálov teraz kniha teraz získala povahu referenčnej knihy; Zároveň to nebolo možné kriticky oceniť veľa diel. Väčšina z nich, že som chcel, aby každý, aby bol jedným alebo iným s ultrazvukom, mohol by nájsť v knihe, čo znamená, aké prostriedky a s tým, čo sa úspešne zaujímalo o jeho úlohu.
Predslove autora na šieste vydanie
Dúfam, že šieste vydanie knihy bude splnená čitateľmi nie menej priaznivo ako predchádzajúce vydania, a že výsledky úsilia investovaných do knihy budú cenné pre špecialistov a študentov zaoberajúcich sa ultrazvukovými problémami.
Domnievam sa, že je príjemná povinnosť vyjadriť si vďačnosť mnohým kolegom v Nemecku av zahraničí za ich prácu, ktorú im poskytli, pokiaľ ide o pokyny typu, ako aj pre hodnotnú kritiku a užitočné tipy. Vďaka prof. SATA (TOKYO), ktorý udelil zoznam japonských prác na ultrazvuku. Pre zaujímavé diskusie a určité cenné rady a štýlové knihy, som vďačný prof. Borg Nisu (v súčasnosti Pasadena, USA), Dr. Hüter (v súčasnosti Massachusetts Institute of Technology, USA) a prof. Shahafu (Berlín). Táto vďačnosť sa vzťahuje aj na množstvo firiem, ktoré mi udelili avenue a ilustratívne materiály.
L. Bergman.
Wetzlar, marec 1954.
Úvod
Pod ultrazvukovými fluktuáciami v akustike sa takéto oscilácie rozumejú, ktorej frekvencia leží nad hornou hranicou počtu sluchu ľudského ucha, t.j. prekonáva asi 20 kHz. Okrem skutočných zvukových oscilácie, pod ktorými sú pozdĺžne vlny zvyčajne zapojené do média, oscilácie zahŕňajú ohýbanie a šmykové oscilácie, ako aj priečne a povrchové oscilácie, ak je ich frekvencia viac ako 20 kHz. V súčasnosti sa získajú ultrazvukové výkyvy s frekvenciou až 10 kHz. Oblasť ultrazvukových oscilácie sa teda pokrýva približne 16 oktáv. V vlnových dĺžkach to znamená, že ultrazvukové vlny zaberajú rozsah siahajúci sa vo vzduchu (rýchlosť šírenia zvuku C \u003d 330 m / s) od 1,6 do 0,3- LCMUCT1), v kvapalinách (C / 200M / S) od 6 do 1,2 -10-4SL "a v pevných telesách (C4000 m / s) OT20D4-10" 4 cm. Teda je dĺžka najkratších ultrazvukových vĺn v poradí podľa veľkosti porovnateľná s dĺžkou viditeľných svetelných vĺn. Je to sladkosť vlnovej dĺžky, ktorá viedla k špeciálnym ultrazvukovým aplikáciám. Umožňuje bez rušenia z reštriktívnych povrchov atď. Vykonávajú mnohé štúdie, najmä meranie rýchlosti šírenia zvuku, v oveľa menších objemoch látky ako predtým použité kolísanie zvukového rozsahu.
Zákony akustiky zvukového rozsahu pôsobia v oblasti ultrazvuku; Existujú však niektoré špeciálne javy, ktoré nemajú žiadne miesta v pohybe sluchu. Po prvé, je možnosť vizuálneho pozorovania ultrazvukových vĺn s optickými metódami, čo umožňuje realizovať množstvo zaujímavých metód na meranie rôznych konštanty materiálov. Ďalej, vďaka nízkej vlnovej dĺžke, ultrazvukové vlny umožňujú vynikajúce zameranie a následne získavanie smerového žiarenia; Preto môžeme hovoriť o ultrazvukových lúčech a stavať na ich základe a druh zvukových optických systémov.
Na určenému musí dodať, že relatívne jednoduché prostriedky je možné získať ultrazvukové oscilácie takýchto veľkých intenzít, ktoré absolútne nevieme v akustike zvukového rozsahu. Všetky tieto dôvody viedli k tomu, že za posledných 20 rokov ultrazvuk zistil výnimočne rozšírené použitie v rôznych oblastiach vedy a techniky. Ultrazvuková hodnota je teraz ďaleko za fyziky. Nachádza sa o aplikáciu v chémii, biológii a medicíne, v technike komunikácie a kovu, pri testovaní a spracovateľských materiáloch, ako aj v mnohých iných priemyselných odvetviach. Zabráni sa široká implementácia ultrazvuku v technike, ktorá je zabránené nedostatočnosťou experimentálnych údajov získaných alebo ich pochybnosti, ale len nedostatok užitočného a dostatočne priemyselného využívania prevádzkových a dostatočne ekonomických ultrazvukových generátorov. V tomto smere sa však v posledných rokoch uskutočnilo množstvo sľubných experimentov a dosiahli sa významné úspechy. V každom prípade je bezpečné tvrdiť, že pri používaní vedeckého laboratória, v technike meraní a testov, v biológii a medicíne, ultrazvuk vstúpil pevne.
Umožnenie ďalšieho zlepšenia, zariadenia ešte nie sú k dispozícii. Návrhy na ožarovanie ultrazvukom mikroskopických predmetov počas pozorovania tiež robili Levi a Dape.
Pri štúdiu biologického pôsobenia ultrazvuku veľmi dôležitú otázku, ktorá sa bohužiaľ nevyskytuje v mnohých prácach vôbec alebo čerpá malú pozornosť, je správna indikácia intenzity zvuku a najmä reprodukovateľnosť podmienok ožiarenia. Ak sa štúdie neuskutočňujú priamo pod mikroskopom, študovaný objekt je zvyčajne ožiarený v testovacej trubici, banke alebo v akomkoľvek kyvete. Plavidlo sa ponorí do mastného kúpeľa ultrazvuku. Je zrejmé, že intenzita ultrazvuku v nádobe s rovnakou excitáciou kremenca závisí od toho, ako hlboko a v akej polohe je nádoba ponorená do olejového kúpeľa, od hrúbky dna cievy a z akustického odporu nádoby a plnenie tekutiny. Aj keď bolo možné presne vypočítať veľkosť zvukovej energie prenikajúce do plavidla, intenzita zvuku priamo pôsobiaceho na lieku by tiež závisieť od toho, čo intenzita vĺn odráža z povrchu kvapaliny a z stenách ciev a opäť ovplyvňuje liek.
Preto, Dzhacomini ponúka kyvetu na biologické účely (obr. 601), ktorých steny slúžia na vstup a výstup zvukových vĺn sú vyrobené vo forme polovičných vlny pevných alebo acetylcelulózových platní. V súlade s meraním Levi a Philip (pozri CH. V, § 1, s. 2), kaučuk môže byť tiež použitý ako materiál pre kyvetu. Ak je paralelný zvukový lúč v pozdĺžnom smere cez takú kyvetu, potom sa môžete prakticky vyhnúť odrazu zvuku. Zároveň je možné vytvoriť viditeľnú dráhu zvukových lúčov pomocou metódy tieňov opísaného v CH. III, § 4, s. 1.
2. Ultrazvukové účinky na malé a stredné organizmy
Lanzhen a neskôr Drevo a Lumis ukázali vo svojej ultrazvukovej práci, že malé zvieratá sú v ultrazvukovom poli - ryby, žaby, thawastiky atď. - sú paralyzované alebo umierajúce. Donon a Biancha, ako aj Franzel, Hinsberg a Shul-Teres študovali tento fenomén podrobnejšie; Posledný traja autor zistil, že u zvierat vystavených ultrazvuku, bezprostredne po začatí ožarovania, existuje silná úzkosť, vyjadrená v ostrom trhliny, po ktorej nasleduje často po 1 min. Nasleduje stav úplnej nehybnosti. Ryby sú zvyčajne ležiace na boku. Bojové dýchanie je oslabené a stáva sa sotva viditeľné. Tento stav je nahradený útokmi úzkosti s rýchlo dýchaním a javmi ostrého udusenia. Zároveň existuje výrazný nárast srdcovej aktivity. Najčastejšie sa však u zvierat existujú stavy podobné narkotikom; Dotykové zvieratá nespôsobuje žiadnu reakciu z ich strany. Ak v tomto čase zastaviť ožarovanie, niektoré zvieratá sa môžu stále zotaviť; Ak ožarovanie pokračuje, potom zvieratá umierajú.
V žaboch po krátkodobom vystavení sa pozorovalo paralýza, najmä zadné končatiny, pripomínajúce paralýzu spôsobenú Kurarou (pozri tiež nové experimenty Frya, Wolff a Tukhera).
S veľmi veľkou intenzitou ožarovania v rýb v rôznych častiach tela dochádza k malému krvácaniu, najmä na plutvách a ústach pólu. Zvyčajne sa nachádzajú iné poškodenie plutiev, menovite, a to tenká koža prestávky medzi lúčemi. Často existujú poškodenie žiablačných povrchových úsekov s malým krvácaním a opuchom epitelu povlaku, hoci kapilárny systém plutiev nepoškodzuje významne. Avšak, podľa Frankel, Hinsberg a Schultes, všetky tieto škody nemôžu vysvetliť správanie zvierat a ich zvukové pole smrti t. Hemorrouges alebo akékoľvek poškodenie centrálneho nervového systému. Vzhľadom k tomu, že nie je dôvod hovoriť o pôsobení silného vykurovania, u vyššie uvedených autorov sa domnievajú, že okamžitá príčina smrti je vplyv na nervový systém, ktorý nie je sprevádzaný výraznými morfologickými zmenami. V prospech tohto predpokladu, mikroskopické pozorovania Donona a Biancha, podľa ktorého končatiny najprv sú paralyzované pod ožarovaním, potom žiabre, oči a nakoniec srdce sa zastaví.
Objavil Donong a Bianchany s veľkou intenzitou zvukovej expozície rozbiť! Svalové tkanivo vo väčších zvieratách je pravdepodobne výsledkom reflexných javov a sú spôsobené vláknami, ktoré sú zase spôsobené podráždením pokožky. V prospech tohto predpokladu sa navrhuje, aby takéto prestávky tkaniva neboli pozorované v prípadoch, keď sú motorové nervy umelo paralyzované, napríklad s pomocou coary. Podobné štúdie tiež robia komory a Harvey a delorool (pozri tiež BRECHSHDERDER).
Nové štúdie živých svalových vlákien vystavených ultrazvukom a tepelným vplyvom, vyrobené s použitím natáčania (Schmitz a Hessler), ukázali, že poškodenie jednotlivých svalových vlákien podobných ultrazvuku spôsobené ultrazvukom môže byť tiež získané v lokálnej diaterovej. Okrem toho, niektoré škody, ako napríklad náhla medzera svalového vlákna alebo tvorba otvorov v nej, môžu byť spôsobené druhu pseudokavitácie (pozri 7 tejto kapitoly).
Vlk na odôvodnenie kvantitatívnej dávky ultrazvuku určilo letálnu dávku pre malé vodné zvieratá počas ultrazvukového ožarovania s frekvenciou 800 kHz. Pre každý typ objektov sa získala špeciálna úmrtnosťová krivka, ktorá indikuje rôzne mechanizmy pre vplyv zvukových vĺn. Ak sa intenzita ožarovania stane pod určitým množstvom, zvieratá nie sú umierajúce aj s veľmi dlhou expozíciou ultrazvuku; Zákon sa tu preto neuplatňuje.
Intenzita X BPEMH \u003d CONST.
Štúdia závislosti smrtiacich dávok z frekvencie sa uskutočnila spoločnosťou CEYLHOFER (pozri tiež smolyar).
Štúdie Ranzava a Shengawa, vyrobené z malých rýb, ukázali, že účinok malých dávok ultrazvuk expozície urýchľuje a stimuluje životné procesy. Podľa wemesinsky a dieťaťa, účinok ultrazvuku na Daphneia, Cyclops a Ryby spôsobuje prvý excitačný fenomén a potom inhibičné javy.
O pôsobení ultrazvuku na srdci chladnokrvných zvierat hlási Harvey, rovnako ako Ferster a Holst. Spolu so znížením amplitúdy skratiek srdca a ich účasť existuje aj zmena v aktuálnych prúdoch. Nie sú spôsobené iba tepelné účinky takéhoto účinku. Danhardt a Presha, rovnako ako Capeeesko pevne vytvorili zmenu elektrokardiogramu morčiat a žaby, keď ožiareli srdcom so zvukovými vlnami (pozri tiež).
Lokálne poškodenie centrálneho nervového systému pri aplikácii koncentrovaných ultrazvukových vĺn boli získané z rôznych zvierat Lynn a zamestnancov.
Doteraz opísané ultrazvukové akcie boli pozorované, keď ožarovanie zvierat v kvapalnom médiu. Allen, FREINS A MINE, Rovnako ako Elderge a Parraill, ukázali, že zvuk šírenie vo vzduchu je tiež schopný poskytnúť škodlivé, a niekedy aj smrteľný účinok na malé zvieratá. V oblasti ultrazvukových sirén pri frekvencii 20 kHz a pevnosť zvuku 1 - 3 w / cm2 sú malé zvieratá zabité - myši, rôzne hmyz atď.; Smrť je spôsobená silným zvýšením telesnej teploty.
4. Ultrazvukové účinky na baktérie a vírusy
Už v roku 1928 Harvey a Lumis zistili, že žiariace baktérie sú zničené pod pôsobením ultrazvuku. Williams a získava dva roky neskôr nájdené pre ožarované baktérie skupiny črevnej tyčinky znižovania počtu mikróbov. V nasledujúcich rokoch, veľký počet diel bol uverejnený na účinok ultrazvukových vĺn na baktériách a vírusoch. Zároveň sa ukázalo, že výsledky by mohli byť veľmi rôznorodé: na jednej strane sa pozoruje zvýšená aglutinácia, strata virulencie alebo úplného GI, brušné baktérie, na druhej strane sa zaznamenal aj opačný účinok - zvýšenie počtu životaschopných jednotlivcov. Ten sa obzvlášť často vyskytuje po krátkodobom ožiarení a môže podľa Beck vzdialenosti a virára, ako aj Java a Nakhara, ktorá sa má vysvetliť skutočnosťou, že pri krátkom ožiarení, v prvom rade, mechanické oddelenie klastrov bakteriálnych buniek nastane, kvôli ktorému každé jednotlivé bunky začína novú kolóniu. FUKHTBAUER A TAISMAN
Zistili sa pod ožiarením sardínu a Streptococcus zvýšenie tvorby kolónií, čo je spôsobené rozpadom baktérií baktérií do samostatných životaschopných cievok a roztrhnutiu streptokokových reťazcov. K rovnakým výsledkom, pričom ožarovanie stafylokokov prišli aj homémy (pozri patent Schpropsir).
Akiyama zistila, že typy tyčiniek sú úplne zabité ultrazvukom s frekvenciou 4,6 MHH, zatiaľ čo Staphylococci a Streptococci sú poškodené len čiastočne. Yan a Liu Zhu-Qi s ožiarením rôznych typov baktérií zistili, že so smrťou baktérií súčasne ich rozpúšťanie, tj zničenie morfologických štruktúr, takže po ultrazvukovej akcii sa počet kolónií v tejto kultúre nie je len znížená Ale počet jednotlivcov detekuje zníženie morfologicky zachovaných foriem baktérií. VIOLL 12100] Odkrytý ultrazvuk s frekvenciou 960 KHz kašeľ Bakelu vo vodných a fyziologických roztokoch a našla významný deštruktívny účinok ultrazvuku k týmto mikroorganizmom (pozri tiež).
Francúzsky 12818] ožiarený ultrazvukom s frekvenciou 15 a 21 khz fotosyntetických baktérií, ktoré praskli a stratili vlastnosti fotosyntézy. Extrakt z zničených baktérií by sa však mohol použiť ako fotografia katalyzátora na oxidáciu kyseliny askorbovej, keď osvetľuje viditeľným a infračerveným svetlom.
Veľký počet prác venovaných vplyvu ultrazvuku na baktériách a vírusoch boli vykonané japonskými autormi (pozri tabuľku 115). Chceli by sme však ísť príliš ďaleko, keby zostali v každej práci samostatne, najmä preto, že v mnohých prípadoch výsledky protirečenia. To môže byť spôsobené rozdielom v použitých frekvenciách používaných ultrazvukovými intenzitou a trvanie expozície.
RUJE, GRABAR A DUDDY, že pri ožiarení ultrazvukom s frekvenciou 960 kHz, bakteriálnej veľkosti 20-75, nákupné centrum je oveľa rýchlejšie a úplne zničené ako baktérie s rozmermi 8 - 12 CCH. To sa zhoduje s výsledkami štúdie vtákov a Gantwurtu, ktorí zistili, že lepkavé baktérie je ľahšie zabité ultrazvukom ako okrúhle (COCI).
Podľa Stampfa, Green a Smith, deštruktívny účinok ultrazvukových vĺn závisí od koncentrácie baktérií
suspenzie. Vo príliš hustá, a preto veľmi viskózna suspenzia nemá zničenie baktérií, a je možné zaznamenať len vykurovanie. Lapp a Louisler sa ukázali na tuberkulóze Bacillom, že rôzne kmene rovnakého typu baktérií môžu byť úplne odlišné od ultrazvuku. Výsledky týchto experimentov dopĺňajú údaje Veltman a Weber. Weltman a Weber, Custer a Teisman, ako aj AMBR dodržiavajú názor, že v ultrazvukovom poli je hlavne mechanické zničenie baktérií. Taisman a Valchoiser, ako aj Halesman, Keler a KOH, boli vyrobené pomocou elektronického mikroskopu. Krásne obrazy ožiareného ultrazvukom a poškodené zahrievaním baktérií diftheria. Iba ožiarené baktérie si mohli všimnúť poškodenie alebo zničenie bunkovej škrupiny a plazmolýzy. Na základe týchto údajov je potrebné predpokladať, že ultrazvukové účinky na baktériách je hlavne mechanické a vykurovanie má len sekundárnu hodnotu (pozri tiež Martischnig).
Horton verí, že keďže kavitácia dochádza na povrchu baktérií, spojkové sily medzi bakteriálnou bunkou a okolitá tekutina je slabšia ako intermolekulárne sily v samotnej tekutine. Ak zvýšite adhéziu pre spojku medzi bakteriálnou bunkou a kvapalinou s použitím povrchovo aktívnych látok (napríklad leucín, glycín, peptón atď.), Deštruktívny účinok ultrazvuku sa zníži. Ak znížite pevnosť priľnavosti, vykurovacie suspenzie, potom sa zvýši kavitácia na povrchu baktérií a zvýši sa deštruktívne opatrenie. Ak užívate zmes baktérií (napríklad baktérií odolné voči kyselinám obsahujúcemu voskové a črevné tyčinky), v ktorom sú spojkové sily s kvapalinou odlišné, potom, keď ožiarené ultrazvukom, kavitácia sa koná hlavne na povrchu prvého, že rýchle zničenie druhého klesá. Horton potvrdil správnosť týchto úvah systematickým výskumom.
Louistor a Casahar, OGAT, Kambia-SI a JOSID naznačujú, že spolu s kavitáciou pri zničení mikróbov a baktérií, významné miesto patrí do oxidačného účinku kyslíka aktivovaného ultrazvukom (pozri tiež). Na druhej strane, Ruye, Grabár a stanica zistila, že v prítomnosti kavitácie je baktérie zničené v neprítomnosti kyslíka alebo pridaním redukčných látok, napríklad vodík. Táto okolnosť je dôležitá, pretože len s úplnou absenciou oxidačných účinkov môže byť izolovaná z antigénových baktérií nezmenených z baktérií.
Rôzni výskumníci (komory a závoj, Harvey a Lumis, Otsaki, Yang a Liu-Qi) boli všimol, že ožiarené pozastavenie baktérií zistí zníženie turbidity a zvýšenie transparentnosti. To môže byť pripojené buď s osvietením každej jednotlivej bunky v dôsledku zmeny stupňa dispergovateľnosti jeho koloidov, alebo s rozpúšťaním bunkových väzieb. V druhom prípade, v dôsledku rozpustenia zložiek buniek v roztoku, by sa objavil zvýšenie počtu zlúčenín obsahujúcich dusík a zníženie dusíkatých baktérií. Vhodné štúdie uskutočnili homethr, keď ožarovanie suspenzie črevného prútika s ultrazvukom s frekvenciou 1 MHH a intenzitou 3,2 w / cm2. V skutočnosti, ako je uvedené v tabuľke. 114, keď sa ožiarejú ultrazvukom, významné množstvá zlúčenín obsahujúcich dusík sa prenášajú do roztoku a baktérie dusíka sa výrazne znižujú.
Tabuľka 114 Zníženie dusíka baktérie pod ultrazvukovým účinkom
Vysoké teploty, ako aj pridanie rôznych katiónov (SA, BA, mg iónov), sú významne oneskorené alebo znížené účinky. Hviezdičky sa domnieva, že účinok ultrazvuku na baktériách je hlavne koloid-chemický proces, ktorý spôsobuje hydratáciu koloidov na povrchu buniek, čím sa získajú zlúčeniny častí buniek do roztoku. Je však možné, že opísaný fenomén je vysvetlený spontánnou autolýzou baktérií, ktoré vznikajú v dôsledku porušenia enzymatických reakcií.
Bohužiaľ, je tu ešte málo trochu objasniť otázku účinku intenzity, frekvencie, času ožarovania, ako aj teploty na zničenie baktérií a vírusov. FUKHTBAUER A TEIMANSAN zistili, že s rastúcou teplotou je zvýšená deštruktívny účinok ultrazvuku na baktériách. Zambleli a Trinchery, ovplyvňujúce ultrazvuk na bakteriálnu koženú flóru, ukázali, že s neustálym intenzitou ožarovania sa počet baktérií pridáva postupne so zvyšujúcim sa časom expozície; Po 30 - 40 min. Existuje sterilizácia povrchu kože. V konštantnom čase a intenzite má zvýšenie frekvencie silnejší baktericídny účinok na kožu. S rovnakom trvaní expozície sa účinok zvyšuje s nárastom intenzity. Je však prekvapujúce, že priemerná radiačná dávka má menší účinok ako malé (pozri tiež). Weltman a Weber sa zistili, keď sa ožarovalo Gonococcus Intelularis, ktorý je vyšší ako prahová hodnota 0,5 W / CM2 zvýšenie intenzity ožarovania, ako aj zvýšenie času expozície zvyšuje účinok ultrazvukových vĺn na baktériách. Zmena frekvencie medzi 1 a 3 MHH nemá žiadny vplyv.
Ďalšie informácie o pôsobení ultrazvuku na baktériách a vírusoch sa nachádzajú v dielach. Myšlienka najdôležitejších typov mikroorganizmov (vrátane kauzačných činidiel chorôb) vystavených ultrazvuku, dáva tabuľku. 115.
Z vírusov bol najmä skúmaný vírus tabakového mozaika a Kaushe, Pfuncuch a Ruska zistili, že by to mohlo byť zničené ešte intenzívnemu vplyvu zvukových frekvencií. Snímky pod elektrónovým mikroskopom ukázali, že vírus sa rozpadá na mnohých častiach rovnakej hodnoty. Zdá sa, že jeho imunochemické vlastnosti sa nemenia, hoci spektrum absorpčného spektra charakteristického pre nukleoproteis mizne.
Boymer a Boymer-Iohman ožarované bakteriofágy oddelene a spolu so zodpovedajúcimi baktériami a nemohli vytvoriť žiadne spojenie medzi citlivosťou na ožarovanie tých a iných. Keď je zmes fágov a baktérií ožiarená, prvý reaguje rovnakým spôsobom ako posledný, t.j. zostávajú stabilný alebo ničí v závislosti od toho, čo sa stane so zodpovedajúcimi baktériami. Ďalšou prácou v tomto smere sú vyrobené japonskými výskumníkmi.
Všeobecne sa ukázalo, že inaktivácia bakteriofágov je funkciou ich hodnoty: bakteriofágy, ktoré dosahujú 15 ton ", sú veľmi rýchlo inaktivované, menšie druhy sú stabilné. Stále nie je jasné, či je spojené s komplexnejšími a teda jednoduchšou zhoršenou formou veľkých bakteriofálov, alebo faktom je, že iba častice presahujúce určitú hodnotu môžu byť zničené ultrazvukovými frekvenciami, ktoré boli použité až doteraz.
Opakovane sme boli v súlade s sterilizáciou pomocou ultrazvuku kvapalín, ako je mlieko, voda, atď. Praktický význam týchto návrhov je však možné získať len vtedy, ak je možné vytvoriť zariadenia, ktoré vám umožní neustále ožarovať ultrazvuk tečúcu tekutinu.
Už sme už uviedli, že zničenie baktérií a vírusov pod pôsobením ultrazvuku vyskytujúceho sa bez zvýšenia teploty alebo pridávania chemikálií, možnosť prijatia aktívnej imunity vakcíny alebo antigénov. To bolo už ukázané v roku 1936. Floosgorf a komory av roku 1938, komory a závoj, keď po ožiarení pneumokokov našiel látku v roztoku, čo je antigén a stojany v jednom rade s konštantným špecifickým antigénom pneumokokov a jeho kapsulárnej látky.
Ďalšou prácou v tomto smere bol Bosco, Brown a Berndt, Elpiner a Schönker, Levental a Hopwood, Stampf, Green a Smith 12020], Cresce, Knapp, Zamblli, Angel a Campi, ako aj mnoho japonských výskumníkov. Napríklad experimenty Casahar a zamestnancov
Ukázalo sa, že zvieratá, ktoré boli zavedené ožiarené vírus poliomyelitídy, zostali nielen zdravé, ale v dôsledku očkovania sa objavila imunita. Zvieratá, ktoré opakovane zaviedli ožarovaný vírus
Obr. 606. Ultrazvuková centrifuge
Frenzy, zostal zdravý a objavil imunitu, keď sa znovu infikovalo vírusom virulentným besinom.
Cresce sa konala práca na očkovaní proti Brucella Abortus a tuberkulóze. Tento výskumník dodržiaval názor, že so správnym dávkovaním ultrazvuku je možné zmeniť povahu baktérií, ktoré stratia, napríklad, ich schopnosť spôsobiť potraty; To by umožnilo možnosť získať vakcíny pre bezpečnostné očkovania, ktoré vytvárajú silnú imunitu. Pozitívne výsledky boli tiež uvedené štúdie imunobiologických vlastností ožiarených vážiacich baktérií (Staphylococci, Streptococci, Friedland Bacillos), ktorý uskutočnil Zambelli, Angel a Campi.
Aby sa mohli kombinovať s mechanickým účinkom živočíšnej a rastlinnej bunky s ultrazvukom enzýmov, hormónov z živočíšnej a rastlinnej bunky. Pri normálnej teplote od živočíšneho a rastlinného bunky, Girard a Marinesko umiestnené ultrazvukové vysielanie v Ultracentrifugage Rotor - Gugena1). Obr. 606 ukazuje schému
x) O konštrukcii a spôsobe pôsobenia tohto ultra-Zeitrifugi, pozri napríklad E Henriot, E. N a-Guenard, Compt. Rend., 180, 1389 (1925); Journ.
Fyz. Rad., 8, 433 (1927); J. Beams, Rev. Sci. Inštruk. (N. S.), 1, 667 (1930); a J. Beams, E. P I C-Kels, Rev. Sci. Inštruk. (N. S.), 6, 299 (1935).
Táto ultrazvuková odstredivka upravená na lekárske a chemické účely. V dutine r rotorového priemeru, 10 cm obsahuje približne 85 cm3 kvapaliny. Rotor sa otáča rýchlosťou 615 rp / s. Vo vzduchu v kuželi k druhému sa dodáva vzduch pod tlakom 4 atm. Na povrchu rotora sa plaku piezéru Q s hrúbkou 4 mm (vlastná frekvencia 717 kHz). Jedna elektróda je samotná rotor, ďalšia doska R. umiestnená v krátkej vzdialenosti.
Na záver môžeme povedať, že použitie ultrazvuku je veľmi sľubná oblasť výskumu pre bakteriológov.
5. Terapeutické použitie ultrazvuku
POLMAN, prvá v roku 1939 poukázala na terapeutický účinok ultrazvuku a spolu s Richterom a parou 11623] ho úspešne aplikoval pri liečbe Izhís a plexit. Po roku 1945 sa v lekárskej literatúre objavili mnohé vyliečité správy, ktoré sa dosiahli ultrazvukom. Súvisí tu Práca sú označené v bibliografii hviezdičkou. Zastavte sa v niektorých prácach (ich číslo dosiahne 980) by znamenalo ďaleko, aby presahoval rámec tejto knihy. Preto sa zakladá na niektorých z najkrajších príkladov, bude uvedená len spoločná esej ultrazvukovej hodnoty v medicíne. Čitateľ, najmä záujem o tieto otázky, možno poslať do vynikajúcej knihy Polmann "Ultrazvuková terapia", na prácu Köppen "Aplikácia ultrazvuku v medicíne", ako aj na konsolidovanú revíziu LEMAN "ultrazvukovej terapie a jeho základne ". Ostatné recenzie sú uvedené v bibliografii.
Ak si spomeniete, všetko, čo bolo uvedené vyššie o rôznych účinkoch spôsobených ultrazvukovými vlnami, bude jasné, že vysokofrekvenčné mechanické oscilácie môžu mať
Určitý vplyv na postihnutých a zdravých častí ľudského tela. Takže zvukové oscilácie produkujú bunky a tkanivovú masáž. Táto masáž je oveľa efektívnejšia ako dobre známa vibračná masáž alebo masáž pod vodou, a nepochybne vedie k lepšej dodávke krvi a lymfatických tkanív. Preto sa navrhuli opakovane (Ladeburg, DITZ) na kombináciu účinku ultrazvuku s konvenčnou masážou a najmä masážou pod vodou.
Malo by byť tiež uvedené na tepelnom účinku - vykurovanie ultrazvuku, ktorý v súlade s vyššie uvedeným, súčasná kapitola preniká do najväčšej hĺbky, a čo je najdôležitejšie, je možné jasne lokalizovať. Ďalej účinok ultrazvuku významne ovplyvňuje štrukturálne a funkčné vlastnosti protoplazmy.
Ďalšie skoré štúdie Franzel, Hins-Berg a Schultes, Forransttet a Paul-Mana, ako aj nové BAUM GARTL Experimenty 12426, 2427] ukázali, že ultrazvukový účinok stimuluje difúzne spôsoby cez membránu. Kvôli tomu je metabolizmus posilnený a regeneratívne a regulačné funkcie tkanív zvyšujú. V súčasnosti ešte nie je jasné, či priamy špecifický účinok ultrazvukových vĺn spôsobených ultrazvukom difúznych procesov má priamy špecifický účinok ultrazvukových vĺn, napríklad merací tlak 1). Je možné, že skutočným dôvodom pozorovaného účinku sa vzťahuje na zmenu teploty, ktorá sa vyskytuje v oblasti ultrazvuku. Hagen, Rust a Lebovsky sa pokúsili zistiť tento problém štúdiom osmotického tlaku dialyzačnej membrány, keď sú vystavené ultrazvuku a bez neho. Nenašli sa žiadnu zmenu rýchlosti difúzie v ožiarených a nerozbalených membránach, ak teplota zostala konštantná (pozri tiež).
Bohužiaľ, oba experimenty BAUMGARTL a experimenty Hagen, Rusti a Lebovsky sa konali na mŕtvych membránach, takže sa nemožno považovať za vylúčené, že ultrazvuk ovplyvňuje difúzne procesy v povrchových vrstvách živých buniek.
Na objasnenie tohto problému Lehman, Becker Ienik skúmal vplyv ultrazvuku na prechod látok prostredníctvom biologickej membrány. Zistili napríklad, že pod pôsobením ultrazvuku výrazne
J) Takáto interpretácia zvýšených difúznych procesov, ako výsledok poklesu tlaku, možno nájsť z Polmanna.
Priechod iónov chlóru cez kožu žaby a teplo nehrajú významnú úlohu. Forket a hrdze zistili, že plazmolýza v rastlinných bunkách je zvýšená ožiarením. Okrem toho nie je možné vylúčiť, že v súlade so stanoviskom ultrazvuku, ultrazvuk pôsobí ako fyzikálny katalyzátor, urýchľujúce spôsoby (napríklad metabolizmus difúzie), ktorý pomaly pomaly pomaly: "Všetok život Procesy, najmä normálne, sú založené na rovnovážnom stave. Porušenie tejto rovnováhy je už sklon ochorenia. Ako sme videli, ultrazvuk sa znižuje na skutočnosť, že ustále, ktoré sú zvyčajne nastavené pomaly (rovnováha zodpovedajúca zdravému stavu), vďaka týmto účinkom sú upevnené rýchlejšie. Okrem toho, ožarovanie ultrazvukom intenzity, ktoré sa používa na terapeutické účely, má prekvapivo slabý vplyv na zdravé nervy a zdravé tkanivo, zatiaľ čo choré orgány a tkanivo reagujú výrazne s rovnakou intenzitou ultrazvuku. "
Je tiež nemožné zabúdať, že ultrazvuk veľkej intenzity spôsobuje smrť baktérií a iných patogénov ochorenia (pozri), koaguláciu proteínov, depolymerizácie závitových makromolekúl, ako aj rôznych chemických zmien. V súčasnosti však nie je jasné, či sa kavitácia požadovaná na výskyt týchto účinkov vyskytuje v tkanivách pri normálnych terapeutických dávkach ultrazvuku.
Nedávno Lehman a Herrick v dôsledku veľmi dôkladných experimentov zistil, že krvácanie (petechia) pozorované v bielej myši peritoneum, keď sú vystavené ultrazvuku, v dôsledku kavitácie; Ak je ožiarený vyšším vonkajším tlakom alebo ak zvýšite frekvenciu s rovnakou intenzitou ultrazvuku, potom chýba absencia kavitácie a poškodzuje. Ukázalo sa, že ultrazvuková hyperémia je založená len na tepelnej akcii a nezávisí od frekvencie a externého tlaku.
Podľa Demmel a HinTZelmana, najmä priaznivé výsledky udávajú ultrazvuku pri liečbe neouralgie a neuritov (pozri tiež). Napríklad s najčastejším
Nevety - Ishiase podľa 1949 štatistiky1), z 1508 pacientov 931, t.j. 62%, boli vytvrdené, v 343 prípadoch (22,6%) zlepšilo a iba 70 pacientov nemalo účinok.
Nenortes ramenného plexu sú veľmi časté zápal nervov, ako napríklad profesionálna neuritída (napríklad zlo huslistov), \u200b\u200bako aj neouralgia o tý ocipitálnych nervov, sú dobre liečiteľné ultrazvukom. Naopak, s neuralgiou trigeminálneho nervu, ultrazvukové opatrenie spôsobilo zlepšenie len v niektorých prípadoch.
HinTeslman dostal veľmi dobré výsledky pri liečbe takýchto reumatických ochorení, v ktorých existuje zníženie elasticity tkanív, konkrétne ochorení bekhterev a deformovania spondyloózy. S oboma týmito chorobami, ožarovanie chrbtice viedli k významnému zvýšeniu tkanivovej elasticitu. S deformovacou spondylózou je to vyjadrené pri zvyšovaní mobility chrbtice a v ochorení BekhtereV, navyše, narovnanie tela, zvýšenie mobility hrudníka, zvýšenie dýchacieho objemu pľúc, zníženie brušnej dýchania. Dokonca aj u pacientov, ktorí majú rádiologický obraz, ukazujú typické príznaky sklerózy spojivového tkaniva, to znamená, že začiatok integrity väzbového zariadenia, po intenzívnom ožiarení chrbtice, sa deteguje významné zlepšenie.
Ostatní autori hovoria aj o dobrom zdravotnom vplyve na použitie ultrazvuku s týmito chorobami. Hlavná výhoda zvukových vĺn spočíva v týchto prípadoch, zdanlivo, v masážnom účinku, čo vedie k zlepšeniu krvi a lymfóre a zase vedie k zvýšeniu elasticity opuchu spinálnych menisku.
Podľa HinTZelmana, spôsobeného ultrazvukom, môže vypúšťanie tixotropných gélov zohrávať úlohu pri vytvrdzovaní takýchto reumatických ochorení, v ktorých sú anatomické zmeny spojené s depléciou vodných tkanív (napríklad degeneráciou intra-artikulárneho zväzkov so spondylózou deformantmi a patologické procesy v spojovacej a chrupavke tkanivá v Bekhterevovej chorobe).
) Z knihy Der Ultraschall v der Medizin (Kongrebbericht der Erlager Ultraschall-Tagung, 1949), Ziirich.
Podľa HinTZelmana, zatiaľ čo intemsačný pohyb vody vo fázových štruktúrach spôsobených ultrazvukovými fluktuáciami je spôsobená ultrazvukovými výkyvmi a uvoľňovaním tepla v hraniciach fáz. Ostatné práce venované pôsobeniu ultrazvuku na takéto reumatické ochorenia ako artritída, artróza atď., Sú uvedené v bibliografii.
Podľa školy a Henkel, astma a emfyzém patria aj choroby, ktoré môžu byť úspešne liečené ultrazvukom. Je zaujímavé poznamenať, že pri liečbe pacientov s astmou, zvukové vlny, ktoré, ako viete, urobia zle preniknúť cez tkaniny obsahujúce veľa vzduchu, šíriť pozdĺž alveolárnych oddielov, ktoré poskytujú taký spazmický účinok tu, ako v Ostatné časti tela. Pokiaľ ide o liečbu ultrazvukom astmy, ansttet, buchty a správy
, ECCC a výkon (pozri tiež).
Podľa HinTZelmana, celkom často nájdené premenštruačné kŕče maternice, ako aj spastickou zápchou odstránenou s vhodným účinkom ultrazvuku (pozri tiež). Zima a HinTZelman ošetrený ultrazvuk mnoho prípadov Dupuyprenovho kontraktu. Po niekoľkých trvanie zasadnutia 5 - 10 min. Došlo k zvýšeniu mobility prsta pacienta, zníženie opuchu a bolestivosti, ako aj zvýšenie pružnosti kože (pozri tiež
).
Podľa Demel, ultrazvuk sa dobre používa pri liečbe vertebrálnych zlomenín: účinok zvukových vĺn zničí kontrakt, ktorá sprevádza každú zlomeninu kostí, a vďaka zlepšeniu zásobovania krvi do kostí a iných tkanív vedie k zoslabeniu zápalových procesov 12555, 2961, 3348, 3351, 4710]. Ďalšie použitie ultrazvuku v chirurgii nájdete.
Opakovane opísané pri aplikácii ultrazvuku, zlepšenie krvi a lymfatického obehu v tkanivách dal dôvod na použitie ultrazvuku, tiež pri liečbe slabo hojenia vredy. Podľa štatistík v roku 1949.1) z 256 prípadov okruhu dolnej časti nohy (Ulcus Curts) podľa pôsobenia ultrazvuku v 55,8% prípadov sa vyskytla liek a v 19,2% - zlepšenie (pozri napríklad). Podobne
Priaznivý účinok ultrazvuku, aby sa ťažko uzdravil pokožku spôsobenú röntgenovými lúčmi.
Butenel odstránený s ultrazvukovými kožnými bradami; Zvukové vlny zo zdroja cez voskovú guľu s priemerom 1 cm postihnutým priamo na bradavke. Po zapnutí ultrazvukového zdroja sa vosk roztaví a ponorí do voskovej fontány bradavice na 40 sekúnd. Veľmi sa zahrieva. O niekoľko dní neskôr, bradavka zmizne, a miesto, kde bola umiestnená, lieči bez jaziev. Na ďalšie použitie ultrazvuku v dermatológii nájdete.
V mnohých prácach sa študoval pôsobenie ultrazvuku na malígnych nádoroch - karcinómov a sarkóm. Už v roku 1934, Nakhara a KF Bayashi ožiarené myší nádory. Vplyv na subkutánny nádor nebol zistený, ale rast implantovaného priamo do kože nádoru bol stimulovaný aj po jednom ožiarení. Neskôr Hayashi a Chi-Rojasi a Hayashi.
Chorvátko v roku 1944 najprv použil ultrazvuk na ovplyvnenie ľudského sarkómu. Podarilo sa mu spôsobovať reverzný vývoj a zmiznutie kožných metastáz. Ultrazvukové ožarovanie s frekvenciou 800 kHz sa vyrobilo takým spôsobom, že zdroj zvuku toku VG 15 minút. Vykonal kruhový pohyb cez nádor. Kontaktná látka bola ľahostajná rôntgenová masť. Po ožarovaní sa zistia hyperémia a vzhľad malého edému; Okrem toho, niekoľko bublín pripomínajúcich bubliny na juh; O niekoľko dní neskôr vysušili. 8 dní po vystavení nádoru, je ľahké použiť depresívne, a za 4 týždne na svojom mieste tam bola jemná jazva. Histologické vyšetrenie Po 3 dňoch po ožarovaní zistilo úplnú fragmentáciu nádorových buniek.
Dryroff a Chorvátko naznačujú, že v týchto prípadoch sú fragmenty zničených sarcomatóznych buniek nádoru histologicky detegované a existujú ostré rozdiely od zmien, ktoré sa objavujú, keď sú rádiové alebo röntgenové lúče ožiarené. Tieto nedávne vplyvy sú známe, že spôsobujú degeneráciu buniek a zároveň ich udržiavajú normálnu štruktúru; V týchto prípadoch neexistuje žiadne zničenie buniek na vytvorenie nečistôt. Niekoľko dní po ožiarení ultrazvukom, nádorové bunky úplne zmiznú a dutiny vytvorené v tkanivách sú naplnené spojivovým tkanivom.
Chorvát ** Použitie spôsobu prenosu zvuku zo zdroja cez vodu, popísané v odseku 1 tohto odseku, tiež získal dobré výsledky pri ožiarenom rakovine (ploché gumové a karcinómy bazálnych buniek). Dem a CELENE, ako aj Weber oznámia niekoľko prípadov rakoviny liečby v dôsledku ultrazvuku.
Avšak spolu s týmito pozitívnymi výsledkami existuje niekoľko prípadov, v ktorých ožarovanie ultrazvukového karcinómu kože nedávali žiadny účinok. Aj keď zostáva ešte nie je jasné, je a do akej miery sú veľké, ležiace v hĺbke tela nádoru selektívnym ultrazvukom. (Pokiaľ ide o vplyv ultrazvuku na žalúdočné vredy a podobné vnútorné ohniská choroby, pozri napríklad presne
Rovnaké otázky zostávajú o najvhodnejšej intenzite a trvanie ožarovania, ako aj výber zvukovej frekvencie potrebnej na získanie terapeutického účinku. Ďalej nie je možné povedať o odolnosti liečby. Vo všeobecnosti treba poznamenať, že v súčasnosti stále vieme príliš málo o špecifických činoch ultrazvukových vĺn na bunkách pacienta. S ultrazvukovou terapiou, spolu s čisto mechanickými a tepelnými akciami, musí byť nepochybne hranie úlohy chemických a koloid-chemických procesov. Zdá sa, že nové verše a zinok s kombinovaným röntgenovým a ultrazvukovým ožarovaním boli úspešné.
Predmetom mnohých štúdií bol účinok ultrazvuku na rôznych tkaninách a vnútorných orgánoch zvierat a človeka. Už v roku 1940, Conte a deloroles zistili obzvlášť väčšiu citlivosť na ultrazvuku mozgu a sleziny. Menej citlivé fibroblastické, myeloblastické a endotelové tkaniny a epiteli majú najväčšiu odolnosť. Pre iné údaje o vplyve ultrazvuku nájdete v nasledujúcich prácach: na slezine, na pečeni 13295], na obličkách, na mozgu, na samostatných tkaninách a svaloch.
Pokiaľ ide o používanie ultrazvuku v gynekológii v nasledujúcich prácach :. \\ T
V niektorých prípadoch sa ultrazvuk použil v liečbe očných ochorení, napríklad, aby sa spôsobilo osvietenie neďalekého sklovitého tela alebo odrezkov na rohovke, ako aj na liečenie dlhodobých zápalov rohovky a sietnice . Výsledky experimentov zvierat sú však stále k dispozícii, ako aj niekoľko údajov o ľudskom oku, sú stále úplne nedostatočné, aby teraz dostali aj relatívne jasnú predstavu o možnosti terapeutického použitia ultrazvuku v oftalmológii.
Ultrazvuk sa tiež použil v rôznych prípadoch pri liečbe ochorenia ucha. V roku 1927 sa FOSS pokúsil zaobchádzať s chronickou stratou sluchu (otoskleróza) pomocou pásky televízneho zariadenia navrhnutého Mulvert
Pozadie (pozri CH. II, § 3) oživením ulého ultrazvuku s frekvenciou 30 - 65 kHz v niektorých prípadoch, foss dostal dočasné zlepšenie. Zdá sa, že tieto experimenty sa opakujú s pozitívnym výsledkom s GAMM a diszačovačom. Zároveň VOCABYL A ZUCKERMAN uvádza priaznivé výsledky ultrazvukových vĺn získaných s použitím magneto-strikčného vysielania, pri liečbe chronického zápalu stredného ucha a adhézií, zatiaľ čo žiadne zlepšenie bolo zaznamenané pri liečbe ootoskoru. Franzel, Ginsberg, Schultes a SHAIF nemohli tieto údaje potvrdiť na terapeutickom ultrazvukovej akcii. Sila zvuku, vytvorená páskovým telefónom, je príliš malý na to, aby spôsobil hlboko prenikavý účinok vzduchom, ako je uvedené v samotnej detailnej práci Pervittsky.
Potom, čo Royter v roku 1932 opäť nahlásil pozitívne výsledky liečby, ďalšie štúdie sa uskutočnili len v roku 1948. Odpojené s frekvenciou 500 kHz a intenzitou 0,3 - 0,5 W / cm2, boli odovzdané od rôznych pacientov subjektívneho hluku ucha a odlišné zlepšenie schopnosti počuť šepot. Vite, potom nedávno Menzio a Rock, Portman a Barbe, rovnako ako Zambleli, používajú ultrazvuk, získal liečivý účinok v chorobe, hluk ucha, chronickej osi a otosklerózy. Na záver je potrebné povedať, že klinické údaje získané doteraz sú stále veľmi protichodné; Spoľahlivé závery sa môžu uskutočniť len na základe väčšieho materiálu ako ten, ktorý máme v súčasnosti.
Experimenty ožarovania uší zvierat, najmä s cieľom poškodiť orgán sluchu ultrazvuku, uskutočnili Gerstner.
Ďalšie práce na účinku ultrazvukových vĺn v uchu sú uvedené v bibliografiách, ktoré ukazujú, že zvukové oscilácie s frekvenciou 20 - 175 kHz sú spôsobené vnímaním zvuku, ak sa magnetostrikčný vysielač aplikuje na určité časti hlavy. Preto obvyklé vyhlásenie, ktoré pre človeka
EU EU Horná hranica vypočutia zodpovedá frekvencii 20 KHz, musí byť doplnená o indikáciu, že s kostnou vodivosťou môže ľudský sluchový orgán vnímať vyššie frekvencie (pozri tiež).
V mnohých prácach (Beck, Borvittsky, Elsterman a Hardt, Galschidt, Holfeld a Reinfald, Herman, KnappVorst, LAPHORE, SHLOTMAN, WILLL, WILLERT) Tam sú údaje o používaní ultrazvuku pri liečbe ochorení úst, zubov a čeľustí. Zároveň sa získali priaznivé výsledky v Myogénnej kompresii čeľustí (TRIZME), pooperačnej neuritídy, akútnej sinusitídy, jednoduchej gingivitídy, ako aj pri zmäkčovaní a rýchlej resorpcii zvyškových tesnení a eliminácia zápalových procesov. Bolo zbytočné použiť ultrazvuk pri liečbe pulzitídy, granúl, cyst a chronickej artritídy.
Henkel študoval účinok ultrazvuku na vlastnosti zubného cementu a zistil, že ožarovanie ultrazvuku zvyšuje tvrdosť cementu a zvyšuje jeho schopnosť odolávať korózii (pozri § 6 ods. 3 tejto kapitoly). V patente Kramer sa navrhuje zahrnúť magnetostrictive ultrazvukový emitor s počtom zubných nástrojov.
Veľké číslo (práca je venovaná pôsobeniu ultrazvuku na nervový systém. Vyplývajúci z preskúmania článku Shalfaut v Knihe Polmangan, je veľmi pravdepodobné, že vegetatívny nervový systém zohráva rozhodujúcu úlohu pri získavaní terapeutického systému efekt, keď je vystavený ultrazvuku. Toto stanovisko potvrdzuje skutočnosť, že existujú prípady vyliečenia, založené na priame akcie ultrazvuku na ochorení ohniska, pretože tieto neboli ďaleko od miesta expozície. To znamená, že to znamená, že ultrazvuk ovplyvňuje telo cez reflexný oblúk. Podľa Schmittov a Hoffman môžu byť dva spôsoby. V prvom rade je možné, že zvuková energia pôsobiaca na akýchkoľvek bunkách spôsobuje podráždenie, ktoré sama osebe ešte nemá terapeutické účinky a len odpoveď Z organizmu pacienta na tomto podráždení, prechádzajúc cez vegetatívny nervový systém, určuje terapeutický účinok.
Druhým, je možné, že zvukové oscilácie priamo ovplyvňujú prvky nervového systému a priamo určujú zvýšenie regulačných účinkov týchto činností na funkcie tohto orgánu. Ak chcete vyriešiť tieto otázky, Schmitz a Hoffman študoval na izolované nervy žaby, existuje špecifický účinok ultrazvuku na nervoch a aký je jeho mechanizmus. Porovnaním kriviek prúdov nervov, keď sú vystavené ultrazvuku a tepla, experimenty so stimulmi a mikroskopickými štúdiami, zistilo sa, že excitácia nervov ultrazvuku alebo tepla je nemožné bez poškodenia tkanív. Vykurovanie nervu absorbovanej zvukovej energie spôsobuje rovnakú blokádu nervovej vodivosti excitácie, ako aj obvyklé teplo. Teplotný rozdiel spôsobený ultrazvukom ultrazvukom medzi vnútornými oblasťami nervu a okolitej tkaniny určuje blokádu nervov; Preto je možný neuro-terapeutický účinok. * ".
V dôsledku dôkladných experimentov, Fry a zamestnanci zistili, že žaby môžu spôsobiť paralýzu zadných končatín krátkodobým ožiarením plochy ultrazvuku miechy s frekvenciou 1 MHH a intenzity 30 - 70 W / cm2 . Tento účinok závisí od amplitúdy ultrazvuku a pri pulznom ožarovaní (pozri nižšie) - od trvania impulzov a ich čísla. Patologický účinok sa ukázal byť nezávislý od vonkajšej teploty a hydrostatického tlaku. Účinok nezmizol ani pri tlaku 20 atm, preto nemohol byť spôsobený kavitáciou. Okrem toho, vplyv množstva veľmi slabých ultrazvukových dávok, po intervaloch za pár minút, vedie k paralýze. To znamená, že akumulácia ultrazvukových úderov, ktorá je samostatne reverzibilný biologický účinok, vedie k ireverzibilnému poškodeniu. Fenomény ohrevu nehrajú, zrejme, žiadna úloha.
Fry a zamestnanci, ďalej sa domnievajú, že založili rozdiel v citlivosti na ultrazvuku periférnych a centrálnych nervových systémov. Iba v poslednom znení je pozorovaná škoda, keď je vystavená veľkým ultrazvukom intenzity. Ešte nie je jasné, či ultrazvuk ovplyvňuje bunkové membrány alebo na vnútorných častiach bunky. V každom prípade, pre neuroanatómie, zaujímavá príležitosť spôsobí, že spôsobí miestne škody v centrálnom nervovom systéme. Posledná prvá bola vykonaná Lynn
a zamestnancov vystavením sa zameraným ultrazvukom. Tieto experimenty opakovali nedávno stena, smažte, stephens, tukker a list. Na nahému mozgu mačky sa podarilo získať presne lokalizované hlboké zóny zničenia a podarilo sa nám poškodiť len veľké neuróny, zatiaľ čo krvný systém a okolité tkanivá zostali nedotknuté.
V tomto ohľade, okrem iného, \u200b\u200bje potrebné uviesť, že podľa Koronii a Lassanovi, s mikroskopickou štúdiou nervového tkaniva, po vystavení ultrazvuku, zvýšenie impregnácie tohto tkaniva so striebrom pomocou glysačne. Ožarovanie rozbije tkaninu, vďaka čomu, že roztok dusíkaté striebra to preniká; Preto striebro v kratšom období a intenzívnejšie odložené v nervovom tkanive, ako sa doteraz použili metódy.
Je veľmi dôležité, aby sa otázka, či je škodlivý účinok ultrazvuku sprevádzaný afterplay, pretože sa uskutočňuje pri vyžarení röntgenových lúčov. V prvom rade je potrebné povedať, že ultrazvukové vlny sa výrazne líšia od röntgenových lúčov v tom, že ich činnosť nie je nahromadené.
S cieľom zistiť otázku ultrazvukového poškodenia, Polman už v roku 1939 vystavený pôsobeniu ultrazvukových vĺn zvyšujúcej sa intenzity prstov, na ktorých vďaka odrazu kostí môže byť dosiahnutá mimoriadne veľká intenzita nárazu. Ožarovanie pokračovalo, kým nebol zistený výrazný účinok. Vyjadril v červenom edme s hrúbkou 3 - 4 mm, ktorý však zmizol po dvoch hodinách, bez toho, aby zanechali žiadne stopy. Okrem toho, aby sa preukázalo, že s častým dopadom ultrazvuku menšej intenzity, žiadne latentné vyvinuté škody vznikne, Polman po dobu 8 týždňov denne v pokračovaní 5 minút. ožiarené ultrazvukovou dlaňou; Nenašiel žiadnu škodlivú akciu (pozri tiež).
S veľkou intenzitou na koži sa môžu formovať bubliny; Nie sú však horiace bubliny vyplývajúce z nadmerného vystavenia tepla, a zvyšuje epidermis, ktorá v priebehu niekoľkých dní. S ultrazvukovou terapiou by sa takéto poškodenie malo vylúčiť aspoň preto, že sú spojené s pacientom s bolestivými pocitmi. Preto, ak niekedy v literatúre
Existujú správy o poškodení terapeutického používania ultrazvuku, je takmer vždy vysvetlené chybou v práci alebo prílišnej dávke. Z vyššie uvedených pokusov z toho vyplýva, že s intenzitou 1 - 2 w / cm2, s nepretržitým ožiarením alebo 4 W / cm2, masážny účinok v tkanivách si nevšimnú kavitáciu, čo by mohlo viesť k poškodeniu účinku .
Prvý predpoklad, aby sa zabránilo ultrazvukovým poškodením, je znalosť kontraindikácií na použitie ultrazvuku. Podľa Pezold, vplyv ultrazvuku na tehotné maternice z počatia na pôrod, na pohlavných žliaz, parenchymálnych orgánov, ako aj na poli predných a zadných projekcií srdca a krčka maternice, má srdcové ochorenia. Ďalej, absolútne kontraindikované ožarovanie malígnych nádorov hlavy a miechy, ako aj použitie ultrazvuku s symptómovými nervóznymi (s nevysvetliteľnou diagnózou), emfyzemobronchitmi a infiltratívnymi procesmi v pľúcach. Podľa zátoku, po ožiarení mladých rastúcich kostí, sa objavuje ireverzibilné poškodenie epifýzy (pozri tiež BART a guľky, Manautsk, Majo, Pascher a Zayler). Ďalšie údaje týkajúce sa kontraindikácií, vedľajších účinkov a možnosť poškodenia ultrazvukovej terapie možno nájsť v nasledujúcich prácach :. \\ T
FB moderných terapeutických nastavení rukoväte sú pokryté gumovou špongiou absorbujúcou ultrazvukom, čím sa vylučuje možnosť prechodu ultrazvukových vĺn z horiacej hlavy v ruke práce a tým poškodiť druhé.
V tomto ohľade sú niektoré údaje amerických autorov zaujímavé o pôsobenie veľmi intenzívnych zvukových vĺn šíri vo vzduchu emitované modernými ultrazvukovými sirénami alebo mocnými píšťalkami. Podľa Allen, Frins a bane, ako aj Elderge a Parraks, osoby vystavené takýmto vlnám, sťažovať sa na malátnosť a ľahké závraty; Ten môže byť spôsobený porušením zmyslu. rovnováhu. Ak, keď sú vystavené silným ultrazvukom, udržujte ústa otvorené, potom sa v ňom objaví pocit brzdenia a v nose
Existuje podobný, ale výrazne nepríjemný pocit. Takmer vždy, osoby, ktoré boli vystavené takýmto vlnám, as, mimochodom, ktorí pracujú v blízkosti prúdových lietadiel, ako aj s kováčom a pneumatické kladivá a iné stroje na výrobu hluku1), zažívajú mimoriadnu únavu, ktorá je skutočnou príčinou, ktorá zostáva nevysvetlila ešte. Davis uvádza rovnaké javy, ktoré sa často nazývajú "ultrazvukové ochorenie". Je možné, ako to naznačuje, že zníženie hladiny cukru v krvi spôsobenej ultrazvukom je príčinou pozorovanej únavy a vysnívaných potrieb (pozri tiež Hrono). Z hľadiska medicíny je záujem záujem o veľké množstvo diel, ktoré informujú o výsledkoch ultrazvuku na rôznych látkach (najmä tekutín), ktoré sú súčasťou organizmu zvierat a ľudí. Potom, čo v roku 1936, Horikawa študoval zmenu krvných proteínov po ožiarení sleziny alebo pečene a Sibuya skúmala účinok ultrazvuku na fyzikálnych vlastnostiach krvi a katalázy obsiahnuté v nej, nedávno bolo ukončené vplyvom vplyvu Ultrazvuk na ľudskej a živočíšnej krvi. V časti práce sa študoval účinok ultrazvuku na krvnom sére in vitro, v iných prácach sa skúmala krv ľudí a zvierat vystavených ožarovaním.
V ožiarenom in vitro sére sa objavila hlavne denaturácia plazmových proteínov, ako bolo predtým uvedené v 9. kapitole na základe údajov Prudom a Grabar. Weber so zamestnancami sa špecificky zaoberajú, či sú sérové \u200b\u200bproteíny spôsobené ultrazvukom detegované v konvenčných sérologických reakciách a sú pozorované dobre známymi vzormi, ako je to napríklad v syfilitike.
O hemolýze spôsobenej vplyvom ultrazvuku, bola podrobne diskutovaná v odseku 3 tohto odseku; Tu to potrebujete len pridať
x) Bugar, Gunnek a Zelz študovali ultrazvukovú frekvenciu emitovanú kruhovou pílou, hobľovačikovou, plynovou turbínou a rôznymi lietadlami nachádzajúcimi sa na Zemi. Rovnaké merania s hlučnými strojmi a domácimi spotrebičmi boli vykonané Shavas a Lemiai a s lietadlom TurboJet - štátom.
S dávkami normálnej ultrazvukovej terapie in vivo nemôže nastať hemolýza (pozri napríklad hrdzu a fandtt). Vplyv ultrazvuku na leukocytoch in vitro bol skúmaný Stulafafoot a Vuttge, vtip a YOKONAVA. Títo autori zistili, že určité percento leukocytov zmizne, keď sa ožarovalo skôr ako akúkoľvek zmenu červených krviniek. Odolnosť leukocytov na účinky ultrazvuku u ľudí starších ako 50 rokov je vyššia ako v mladších rokoch a prudko znižuje s horúčkovitým štátom. DITC ukázala, že závislosť odolnosti leukocytov na intenzitu ultrazvukovej charakteristiky odráža fyziologické a patologické procesy v tele, čo môže byť základom pre rozvoj príslušnej výskumnej techniky.
Podľa Stillfaut sa množstvo spojeného bilirubínu zvyšuje ožiareným sérom. Hongsinger, Zulman a Villais skúmali účinok ultrazvuku na plazmové koaguláciu, ako aj synoviálne tekutiny. V prvom prípade sa zistilo zvýšenie času koagulácie, zrejme v dôsledku deaktivácie pro-trombínového systému (pozri tiež); V druhom prípade došlo k zníženiu viskozity. V USA sa momentálne používa na meranie zrážania krvi je široko používaná ako je opísané v CH. IV, § 2, s. 7 Ultrazvukový viskozimeter "Ultravskoson". Ukazuje sa, že je to možné na základe rozdielov v časovej závislosti viskozity vzoriek koagulácie krvi (hematomonogram) identifikovať rôzne skupiny mentálnych pacientov, šéf a holubice v experimentoch na potkanoch in vivo boli schopní vytvoriť významná zmena krvného vzoru po ožiarení. Euler a Scarzinsky zistili, v oblasti ožiarených zvierat, zvýšenie obsahu kyseliny tesyrgradickej. Shhecht, Rühlik a HaggenMiller pri užívaní, krvi z ožiareného miesta (napríklad dolnú končatinu), zvýšenie počtu leukocytov a prítomnosť posunu ich vzorec vľavo, až k vzniku myelocytov. S dlhšou expozíciou leukocyty zmizli (pozri tiež).
Stolafafoot nájdený po ožiarení zníženie celkového počtu krvných proteínov, ako aj posunu vo vzťahu jednotlivých frakcií proteínu a globulínu, čo indikuje zmenu v ich štruktúre. Stulafaut sa záver uzavrel, že ožarovanie ľudského tkaniva, ako je sval, vedie k podobným zmenám v štruktúre koloidných zložiek bunky. Ukázalo sa teda, že je možné, že je možné s pomocou ultrazvuku druhu smerovej alebo špecifickej nepríjemnej terapie (pozri tiež konsolidovaný leeman a Weber Recenzie). Horikhevich, Gruulich a Schulz zistili, že po ožiarení zdravých a chorých tkanín, koncentrácia pH hydrogenových iónov pH.
Účinok ultrazvuku na dýchanie tkaniva a krviniek bol skúmaný v EVAD, ako aj Leman a Furhutz; Tsuga študovala zmenu medziproduktu sacharidov výmeny v pečeni.
Musíte spomenúť niekoľko zaujímavých prác na akcii ultrazvuku z lekárskeho hľadiska. Casano študoval účinok ultrazvuku na farmakologických vlastnostiach hormónov a vegetatívnych jedov. Vasoconductive účinok adrenalínu sa významne znížil, pôsobiaci účinok sa mierne znížil, a účinok na črevá atropínu a pilokarpíny sa úplne nezmenil v dôsledku ožarovania. Ostatné práce, hlavne japonské autori, sú dané 'v bibliografii.
Casahar a zamestnanci študovali účinok ultrazvuku na mliečnych enzýmoch. Spolu s homogenizáciou mlieka v dôsledku poklesu veľkosti kvapôčok tukov (pozri tiež § 5 ods. 1 tejto kapitoly), existuje zníženie tvorby smotany a rôznych vplyvov na jednotlivé enzýmy, najmä na Oxidázy, ako aj deštrukcia kyseliny askorbovej (vitamín C) (pozri tiež).
Informácie o zmene pod pôsobením ultrazvukovej kyseliny askorbovej vo vodnom roztoku, sérum a krv je obsiahnutá v starej materálnej práci, v ktorej sa ukázalo, že ultrazvukové ožarovanie spôsobuje oxidáciu kyseliny askorbovej, ak roztok obsahuje vzduch alebo kyslík ( Pozri tiež Casahar a Ka-Washima).
GARA a BERENICHI zistili, že benzo-pyrén po ožarovaní stráca svoje karcinogénne vlastnosti.
Komory a Flosdorf objavili deaktiváciu ultrazvuku Pepsin. Miyo a Duddy tiež zistili, že proteolytický pepsín a katpyríny delí v kryštalickom pepsíne počas ožarovania
Vo vodnom roztoku sa deaktivuje v dôsledku oxidácie. Neemark a Mosher prišiel k rovnakým výsledkom. Podľa vlka, expozícia ultrazvuku znižuje inzulínovú schopnosť znížiť obsah cukru v krvi; S predĺženým ožarovaním, tento inzulínový majetok úplne zmizne. Podobné výsledky získali Schvirs.
Hory a dlaždice zistili, že Ergosterner je zničený pri ožiarení ultrazvukom; Ako konečný produkt sa získala tmavo žltá látka, ktorej chemická povaha ešte nie je objasnená. Údaje o pôsobení ultrazvuku na niektoré z látok záujmu lekárov (napríklad digitonín, laktoflavín, penicilín, tuberkulín, ako aj rôzne vitamíny) sú obsiahnuté v nasledujúcich prácach :. \\ T
Je sotva potrebné zdôrazniť, že dispergačné, emulgačné a oxidačné akcie ultrazvukových vĺn bude zohrávať veľkú úlohu pri príprave liekov. Napríklad použité pri liečbe chronickej artikulárneho reumatizmu a tuberkulózy Ultrachrisol sa získajú vizuáciou 0,25% Microdisser koloidného roztoku zlata. Ako ďalší príklad môžete poukázať na údaje z Kini, podľa ktorého je adrenalín schopný rozptýliť s pomocou ultrazvuku v olivovom oleji, ktorý tvorí liek, ktorý umožňuje dlhodobé zlepšenie asthmatiky. Hory a poslovia uvádzajú, že schopnosť zvýšiť stráviteľnosť potravinárskych tukov (margarín atď.) S ultrazvukovým ožarovaním nie je vylúčená. Myers a Bloomberg pripravili tukové emulzie na intravenóznu infúziu pomocou ultrazvuku.
V tomto ohľade je potrebné zvážiť už v § 5 ods. 2 av § 12 ods. 4 tejto kapitoly, ťažba ultrazvuku, ktorá sa predovšetkým spočíva v tom, že sa vyskytuje ťažba látok z rastlinných a živočíšnych buniek bez významného vykurovania. Nové experimenty Katte a Shpechta ukazujú, že s pomocou ultrazvuku je možné, napríklad, aby extrahovali organické jedy z mŕtvol na forenzné účely. Takže bolo možné izolovať v dostatočnom množstve na váženie, dokonca ľahko sa rozpadli derivát kyseliny barbiturovej - emipon. Vzorky vystavené
Ultrazvuk, dajte dvojnásobok výstupu jedu ako používanie zvyčajne metódy.
Ultrazvuk môže nájsť praktickú aplikáciu v histologickom inžinierstve, ktoré možno vidieť z vyššie uvedených údajov Ko-Ronini a Lassman na tomto spôsobe impregnácie strieborných tkanív. Buchomrew tiež spravovaný aplikovaním ultrazvuku, aby sa výrazne urýchlilo výplň s kúskami orgánov do parafínu bez zahrievania a v podmienkach úplnej ochrany štruktúry tkanív.
Holandsko a Schurtes, ako aj Florsttet a Poľman, najprv ukázali, že ak používate masti a iné kvapalné lieky ako medziľahlé médium medzi zdrojom ultrazvuku a pokožky, potom v pôsobení vysokofrekvenčných oscilácie sú tieto látky obzvlášť hlboko preniknuté do kože. Ostatné práce súvisiace s touto otázkou sú uvedené v bibliografii. V § 5 sa doložka 6 tejto kapitoly už uviedla na možnosť použitia hmly získaných ultrazvukom, v inhalačnej terapii, v dôsledku ich vysokej disperzie.
Okrem vyššie uvedených ultrazvukových terapeutických aplikácií sa môže použiť aj v medicíne aj na diagnostické účely; Toto bolo uvedené v roku 1940. Hory a hory. V roku 1942 oznámil DUZIK ultrazvukový diagnostický spôsob štúdia mozgu. Štúdia podľa objektu je preniknutý slabým akútne riadiacim ultrazvukovým lúčom (/ - 1,25 MHH) a intenzita ultrazvukového ultrazvuku je nahraná fotograficky pomocou zvukového prijímača, zosilňovača a žiarovky neónového žiarovky. Zdrojový a prijímací zvuk je pevne posilnený voči sebe a s ich spojom "riadkového" pohybu, sa získa obraz, pozostávajúci z tmavých a ľahkých plôch (hyperfoniogram), pri ktorom umiestnenia dutiny naplnených alkoholom, nazývané komory, kvôli ich menšiemu v porovnaní s mozgovou hmotou. Schopnosť absorbovať ultrazvuku vyzerať svetlo na tmavom pozadí. Zmena umiestnenia komôr v porovnaní s normálnym obrazom umožňuje detekovať prítomnosť nádoru mozgu a urobiť diagnózu.
Experimenty nedávno v poslednej dobe touto metódou na živom mozgu v USA, Hüter, skrutke, balentínom a iných výskumných pracovníkov av Nemecku, Guttner, Fidler a Petzold, ukázali, že "ultrasonogramy" získané týmto spôsobom trpia významnými nevýhodami z čistých fyzických dôvodov. Lebka naplnená vodou, kvôli rôznej priepustnosti rôznych kostí pre ultrazvuku, dáva obraz podobný tomu, že gastroincing mozog. Preto je ťažké vytvoriť skutočnú polohu týchto komôr. Podľa Hüter a Rosenberg, v Amerike sa snažili zlepšiť techniku \u200b\u200bDasik v Amerike, čím sa vytvorili prierez lebky na rôznych frekvenciách, a preto s nerovnomernou absorpciou ultrazvukových kostí a obsahu lebky a zvýraznenie z Získané obrazy vypočítaným elektronickým počítačovým zariadením, iba časťou.
Údaje o absorpcii ultrazvukových kostí a tkanív človeka nájdete v dielach EsHE, Frya, Hyter, ako aj Teisman a Pfander. Štúdie ultrazvukového prieniku cez časové kosti vykonávali Zeidl a Craisi.
Na úplnosť treba poznamenať, že deň tiež navrhol ultra-syn-sonoskop na určenie umiestnenia takýchto vnútorných orgánov, ako je srdce, pečeň, slezina atď., Rovnako ako nastaviť zmeny v nich. KAGE sa snažil vyriešiť rovnaký problém pomocou impulznej metódy.
Ludwig sa snažil objaviť žlčové kamene v tele ultrazvukom (pozri tiež).
Keidel použil metódu end-to-to-end ožarovanie ultrazvukom na registráciu zmien v krvnom toku ľudského srdca. V tomto prípade bol ultrazvukový lúč nasmerovaný takým spôsobom, že keď sa nameraný orgán presunie, dĺžka dráhy sa zmenila, na ktorej dochádza k ultrazvukovej absorpcii. Získanie údajov o zmene objemu srdca je možné, napríklad s koncovým porušovaním hrudníka. V tomto prípade je intenzita padajúceho ultrazvuku padajúceho na prijímač určená pomerom dĺžky jeho najazdených kilometrov v krvi a srdcovým svalom na dĺžku najazdených kilometrov vo vzduchovej a axiálnej tkanine pľúc. Týmto spôsobom, s ultrazvukom, môžete získať kardiogram.
Krage navrhol ultrazvukovú metódu pre nepretržité stanovenie obsahu oxidu uhličitého vo vzduchu vydychovanej človekom. Na tento účel je ultrazvukový nosník (/ \u003d 60 kHz) nasmerovaný kolmo na trubicu s priemerom 2 cm a potom padá na elektrický prijímač Piezo. Napätie uvedené druhé je zvýšené a registrované. Keď sa tvár pod štúdiu dýcha cez trubicu, ultrazvuk sa absorbuje do väčšej alebo menšej miery v závislosti od obsahu oxidu uhličitého, pretože absorpcia ultrazvuku v oxidu uhličitého je približne o 10% viac ako v kyslíku, dusíku alebo vzduchu.
Podľa Kadejelu môže fyziológia nájsť použitie ultrazvukového tlaku. Ak nahradíte pohyblivý reflektor s membránou alebo doskou v obvyklých ultrazvukových interferometroch, potom ich posuny spôsobené zmenou tlaku môžu byť merané reakciou na emitor alebo pomocou špeciálneho zvukového prijímača. Toto zariadenie môže byť použité na registráciu krvného tlaku atď. Keďže takýto interferometer môže byť vykonaný veľmi malý, potom existuje perspektíva použitia takéhoto zariadenia aj na meranie vo vnútri krvných ciev.
Nedávno, Wilde a Reed sa pokúsili diagnostikovať nádory, napríklad v mozgu s pomocou ultrazvukovej metódy impulzov. Pri použití veľmi vysokého frekvenčného ultrazvuku (15 MHH) a s veľmi krátkymi impulzmi môže trvanie niekoľkých mikrosekúnd, aj napriek veľmi malej hĺbke ultrazvukového penetrácie tejto frekvencie, získať odrazy ultrazvuku z tkanivových prvkov, ako sú svalové vlákna , Samostatné vrstvy tkanív atď. Tieto odrazy sú detegované na obrazovke elektronického osciloskopu vo forme niekoľkých píkov. Pretože atypické rakovinové nádorové tkanivo odráža ultrazvuk silnejší ako normálne tkanivo, opísaný spôsob môže slúžiť na detekciu nádorov.
Wilde a Reed zmenili obvyklý refleknoskop na tento účel (pozri § 4, odsek 2 tejto kapitoly) takto. Samostatné odrazené impulzy modulujú jas svetla na obrazovke elektronického osciloskopu, t.j. silný impulz dáva jasnejšie a slabý je menej svetlý svetelný bod. Mať časovú os na obrazovke vertikálne a potom ju vychyľuje synchrónne v rovnakom uhle ako ultrazvukový emitor, môžete získať obrázok podobný tomu, ktorý je znázornený na obr. 607. Obr. 607, a reflectorom zdravého tkaniva (hrudníka) je znázornený na obr. 607, B - reflektor malígneho nádoru.
Obr. 608 schematicky znázorňuje zariadenie zariadenia. Skutočný zdroj zvuku s mechanizmom krútiaceho momentu sa umiestni do valcov
plavidlo s dĺžkou 9 cm a priemerom 6 cm naplneného vodou; Gumová membrána uzatvárajúca jeden z nich je pritlačená proti štúdiu tela. Ešte nie je jasné, do akej miery sa táto veľmi pôvodná metóda ospravedlní v praxi (pozri tiež).
Summovanie je potrebné poznamenať, že podľa aktuálnych údajov používa použitie ultrazvuku v medicíne vo veľmi mnohých prípadoch vynikajúci terapeutický účinok.
Obr. 607. Reflektor zdravého tkaniva (A) a malígny nádor (B).
Okrem vyššie uvedených prác sú špeciálne metódy používania ultrazvuk v medicíne opísané v nasledujúcej práci :. \\ T
Svedectvo a výsledky ultrazvukovej terapie sú uvedené v nasledujúcej práci: 1).
Je však nevyhnutné predbežné upozornenie od používania ultrazvuku v rade so všetkými ochoreniami. Ako je uvedené vyššie, stále vieme príliš málo o príčinnej súvislosti medzi primárnym pôsobením ultrazvukových vĺn a priamymi alebo nepriamymi dôsledkami, ktoré určujú proces vyliečenia. Odtiaľ hovoríme o fenoménoch vyskytujúcich sa v živom organizme, ktorý z fyzickej a chemickej strany, len s veľkými ťažkosťami, a niekedy nemôžu byť experimentálne reprodukované, s vysvetlením úspechu alebo zlyhania liečby musia byť obmedzené odhadnúť a hypotézy.
V tomto odseku sme už uviedli, ktoré rôzne úlohy môžu hrať vysokofrekvenčné ultrazvukové vlny. Podľa aktuálne dostupných údajov, mnohé prípady lieku sú primárne spôsobené tepelným účinkom ultrazvuku. Na druhej strane mnohé prípady liečenia spôsobenie rozpoznania, že okrem tepelného pôsobenia existuje ešte ďalší špecifický účinok ultrazvuku, ktorý určuje výsledný terapeutický účinok. Nasledujúca práca je venovaná problematike mechanizmu pôsobenia ultrazvuku pri ultrazvukovej terapii :. \\ T
Treba povedať, že je veľmi ťažké presne merať a riadne vydávať ultrazvukovú energiu, vnímaná, alebo je lepšie povedať absorbované, ľudské alebo zvieracie telo. Z tohto dôvodu často v správach o kliatbách dosiahnutých pri používaní ultrazvuku a neúspešným prípadom ultrazvukových aplikácií chýba presné informácie o skutočne použitých ultrazvukových dávkach. Preto je potrebné stručne zostať na problém ultrazvukovej dozimetrie.
Z fyzického hľadiska, podľa dávky ultrazvuku, je potrebné pochopiť množstvo ultrazvuku
*) Štatistiky získané ultrazvukovými prípadmi vyliečenia nájdete v správe Erlangen Ultrazvuk Kongres. Der ultraschall v der medizin, Ziinch, 1949, S 369, ako aj v knihe Pavla Man, teoreticky korektné; Ukázalo sa však, že vlastnosti ožiareného média ovplyvňujú svedectvo ultrazvukových hmotností. Je ľahké zistiť, že ultrazvuková energia W, ktorá padá v stredu, závisí od vlnovej odolnosti voči životnému prostrediu RMSM *, ak zvážime pripojenie W s variabilným napätím U na vysielač alebo prechádzajú zdrojom ultrazvukového prúdu /, potom nasledujúce Môžu sa získať vzorce.
kde t je trvanie ožarovania a F - vyžarujúci povrch. Ak pre tento emitor (E \u003d CONST) udržiavajte napätie U alebo prúd / konštantu, potom sa vyžarovaná ultrazvuková energia bude líšiť v závislosti od vlnovej odolnosti média
Petzold, Guttner a Bastyr určil rôzne metódy pomer odolnosti vĺn tkanív ľudského tela ZM na vlnovú odolnosť vodu vody a ako údaje tabuľky. 116, zistil, že tento postoj je takmer rovný jednému. Inými slovami, ktoré zohrávajú veľkú úlohu v ultrazvukovej terapii, vlnová odolnosť tkanív ľudského tela, začínajúcou kosťou, nie je iná ako ± 10% vlnovej odolnosti vody, ktorá určuje podmienky na meranie tlak žiarenia s hmotnosťami. Tieto údaje sa zhodujú s výsledkami získanými v USA Ludwig pri meraní vlnovej odolnosti rôznych živočíšnych a ľudských tkanív (tabuľka 117). Fruchet merala rýchlosť zvuku v rôznych orgánoch,
x) Autor vzorca pre W je nesprávny. Je ľahké detekovať aspoň na úvahy o rozmere. V skutočnosti by sa vzorce mali líšiť v závislosti od toho, ktorý konkrétny typ vysielača je určený (magnetostriktívny, piezoelektrický alebo iný) a v každom prípade W je frekvenčná funkcia. ODIAKO Stále špecifická vyžarovaná energia je v podstate určená veľkosťou vlnovej odolnosti RSHM a ďalšie úvahy autora zostávajú správne.
Tabuľka 117.
Rýchlosť rýchlosti, hustota a vlnový odpor rôznych tkanív človeka a zvierat
Girka, Esterheriher, Franke, Parakha a Wittern vyjadrili teoretické úvahy o prenikaní ultrazvukových vĺn do ľudského tela a o ich šírenie v ňom. Podľa ich názorov sú vlny distribuované v ľudských tkanivách, a to ako v elasticko viskóznom stlačiteľnom telese, a môžu byť zvážené na jednoduchom modeli vo forme kolísania v lopte; Zároveň sa vytvárajú kompresné vlny, šmykové vlny a povrchové vlny. Pre trvalý chromý (pozri CH. V, § 1, s. 1) Hodnoty sa získajú - O \u003d 2,6-1010 DIN / CM2 a JJ. \u003d \u003d 2,5-104 DIN / CM2; Na strihovú viskozitu (pozri CH. IV, § 2, s. 6) je hodnota približne 150 poise. Pomocou týchto hodnôt môžete vypočítať stav povrchu tela, keď na ňu padajú ultrazvukové vlny.
Petzold, Guttner a Bastire ukázali, že s frekvenciami 800 a 1000 kHz použitým v ultrazvukovej terapii nie je pozorovaná žiadna viditeľná reverzná reakcia spôsobená odrazom na okrajových povrchoch, a neexistuje žiadna tvorba stálych vĺn. Fyzikálne dôvody sú, že absorpčný koeficient v uvedených frekvenciách je relatívne vysoký, takže aj vo väčšine nežiaducich prípadov -
LOBBER SINUS (vrstvy z kože - Kúžeľové kosti - Vzduchová dutina) - Stojanové vlny, ktoré spôsobujú spätnú reakciu na emiter. Súčasne, prirodzene sa predpokladá, že povrch emitátora je v úplnom akustickom kontakte s pokožkou. Na tento účel je potrebné, aby sa dostatočné množstvo tekutiny, ktoré slúžilo viazacie médium medzi pracovnou plochou emitorov a kože, a že emitor nie je flip a nepohyboval sa od pokožky. ?
Pri ožiarení vo vodnom kúpeli, že pomer nie je tak jednoduchý. Ak existuje vrstva vody v niekoľkých centimetrov medzi emitorom a kožou, potom v prípade nedostatočného zmáčania kože sa môže stať, že časť emitovanej energie nebude spadať do tkaniva a bude difúzne rozptýlený vo vode . Presne špecifické podmienky môžu byť dosiahnuté len v prípade pokročilejšieho zmáčania kože v dôsledku premytia s roztokom mydla alebo alkoholu.
S ultrazvukovým terapiou pre lekára, je tiež dôležité vedieť, že hlava Eminta je po celú dobu v spoľahlivom kontakte s ožiareným telom. To je obzvlášť dôležité, ak sa použije masážny ultrazvuk, pretože v tele určuje len množstvo energie, ktorá je určená ultrazvukovými hmotnosťami, sa stanoví do tela. Takáto kontrola sa môže uskutočniť pozorovaním pomocou špeciálnych prístrojov na meranie namáčania na ultrazvukovom vysielaní alebo prúdu. Vstup do relé v schéme, môže sa vykonať tak, že keď sa tieto hodnoty zmenia, žiarovka pôjde na vedúceho vysielača a v oblasti pohľadu lekára (terapeutická inštalácia spoločnosti "Doktor Narodil sa" , Frankfurt am Main). Je tiež možné, že takéto zariadenie, keď, s neuspokojivým kontaktom emitovača telesa, elektrické hodiny sa vypnú a zaznamenáva sa len čas, počas ktorého pacient dostane aspoň 60-70% ultrazvukového napájania.
Je dôležité, aby zariadenie bolo možné, je citlivejšie aj na menšie poruchy kontaktu prívodu s objektom. Podľa Guttner1), to najlepšie zo známych piezoelektrických konvertorov je vibrátorom z síranu lítneho. Priaznivé hodnoty jeho piezoelektrických konštánt (pozri CH.
II, § 5, s. 2) vám umožní získať intenzitu ultrazvuku 3 w / cm2 pri prevádzkovom napätí, rovný len 800 V, takže môžete použiť skôr tenký flexibilný kábel. So zodpovedajúcimi veľkosťou kmitujúceho kryštálu a prechodu pol vlny dosky je možné získať zvonovú distribúciu amplitúdov na povrchu vyžarujúcej hlavy, ktorá poskytuje veľmi homogénne ultrazvukové pole pred hlavou EMPTER. Zmeny v akustickom kontakte s povrchom tela v terapeutickej inštalácii spoločnosti "Siemens-Reiniger Verke" (Erlangen) vedie špeciálny akustický signál. Súčasne sa terapeutické hodiny vypnú a napätie na oscilačnom kryštáli sa znižuje, takže nie na preťaženie kryštálu až do časti jej vyžarujúceho povrchom s vzduchom.
Z úplnosti je potrebné uviesť, že Schmitz a Valdik, ktorý sa zaoberal otázkou o dozimetri v ultrazvukovej terapii, navrhli čisto elektrický spôsob na určenie ultrazvukového výkonu, ktorý sa dostal na Emitor do stredy. Na tento účel sa merajú pomocou špeciálnej metódy vyvinutej Valdikom, akustickým výkonom pri konštantnom zdrojovom napätí, najprv s nezaťaženou hlavou (žiarenie vo vzduchu) a potom s naloženým, t.j., keď je hlava lisovaná na ožiarené teleso. Rozdielom získaných hodnôt je možné vypočítať ultrazvukovú energiu vnímanú ožiareným predmetom. Bohužiaľ, táto metóda, z ktorých výsledky nie sú závislé od toho, či je ultrazvuková energia absorbovaná v určitej hĺbke úplne alebo jej časť je daná späť na zdroj, príliš komplikovaný tak, aby sa mohol priamo použiť v terapii.
Je potrebné zastaviť na jednej otázke, ktorá má známú hodnotu pre dávkovanie ultrazvuku na terapeutické účely. Ako sa uvádza v CH. IV, § 1, s. 2, ultrazvukové pole vytvorené oscilujúcej doske nie je jednotné a tvorí viac alebo menej komplexný interferenčný vzor (pozri napríklad obr. 260). Pozdĺž osi alternatívneho maxima a minimá (blízkeho poľa), sa líši v intenzite 4 - 5-krát, a len na diaľku
(D - Priemer vysielača, C - rýchlosť zvuku) Zvukové pole je relatívne homogénne (ďaleko). Preto je možné napríklad, že s biologickými experimentmi na malých organizmoch budú niektoré z nich ožiarené ultrazvukom väčšej intenzity ako iné. Vzhľadom k tomu, hĺbka pre tkaniny, na ktorých intenzita klesne polovicu pri frekvencii 800 kHz, je približne 4 cm (pozri tabuľku 113), potom sa vypúšťanie v dôsledku absorpcie môže na miestach maxima vyrovnávať a dokonca znovu kompenzovať nerovnomernosť interferencie. To všetko sa vzťahuje len na nepretržité ožarovanie; S obvyklým spôsobom používaným spôsobom hladovania tkanív pomocou emitovača, maxima a minima poľa v hĺbke tkaniny sú zarovnané (pozri tiež).
Vyššie uvedené úvahy sú založené na tzv. Fyzickej dozimetria ultrazvuku, v ktorej ide presne o určenie dávky pacienta. Takáto dozimetria však stále neznamená žiadne biologické účinky. Zároveň, pre lekárov a biológov, biologický účinok v ožiarenom médiu má najväčšiu hodnotu. Preto neexistoval nedostatok snahy zaviesť biologické dávkovanie ultrazvuku. Weltman a Weber sa uviedli, ako sa uvádza v odseku 4 tohto odseku, rozsiahly sériu experimentov na štúdium účinku trvania ožarovania, intenzity ultrazvuku, frekvencie a teploty na zničenie baktérií, ktoré majú byť presnejšie nastaviť dávku ultrazvuku Ožarovanie (pozri tiež). Bohužiaľ, správanie biologickej dozimetrie s baktériami je spojené s významnými ťažkosťami. Okrem toho, výsledky získané in vitro by mali byť stále testované na živočíšnych a ľudských tkanivách.
Horrichevich sa preto používa na biologické dozimetrické ultrazvukové meranie koncentrácie iónov vodíka pH v podkožnom tkanive. Toto meranie, všeobecne prijaté v biológii, ako citlivý ukazovateľ rôznych tkanivových zmien, umožňuje vytvoriť všeobecnú pôsobenie ultrazvuku, čo je súčtom takýchto vplyvov, ktoré vedú k zhoršeniu izoGyrius, izotónie a izoionia. Meranie pH umožňuje zistiť najjemnejšie zmeny vo fyzikálno-chemickom stave tkanivovej tekutiny.
Nakoniec, brániace navrhnuté na použitie reakčných dozimetrických cieľov, ktoré sa vyskytujú vo vzduchu obsahujúcej vodu (izolácia jódu, tvorba H202 alebo HN02). Všetky tieto práce sa pokúšajú len vytvoriť
Dánsko Biologická Dosensometria Ultrazvuk a ďalší ďalší výskum je potrebný na prístup k riešeniu tohto veľmi dôležitého problému. Ďalšie údaje o ultrazvukovom dozimetri nájdete v: 12397, 2403, 2628, 2938, 2998, 3025, 3073, 3207, 3247, 3789, 3790, 3789, 3790, 3789, 3790, 3789 4137, 4184, 4217, 4259, 4281 , 4347, 4464, 4465, 4464, 4465, 4745, 4758, 4821, 5060].
Doteraz, pri diskusii o zdravotníckych ultrazvukových problémoch sme mali
Vzhľadom na ožarovanie s vlnami konštantnej amplitúdy alebo intenzity (kontinuálne ultrazvuk); Zároveň sa použili rôzne metódy impulzného expozície (impulzný ultrazvuk). V tomto prípade sa intenzita skoku dosiahne hodnotu nastavenú pre kontinuálne ultrazvuk, ale zachováva ho len s krátkym časom a potom prudko klesá na nulu; Po určitej pauze sa opakujú rovnaké kroky. Obr. Tento proces je graficky zobrazený. Počet impulzov za sekundu sa nazýva frekvencia impulzov, inverzná hodnota je doba impulzov. Pomer trvania impulzu o obdobie sa nazýva trvanie; S obdĺžnikovými impulzmi, rozmanitosť ukazuje, do akej miery sa celkové ožarovanie zníži v porovnaní s nepretržitým ožiarením.
V príkladoch znázornených na obr. 609, rozmanitosť je 1: 5 a 1: 10. Ak je inštalačný výkon 20 W a intenzita - 4 w / cm2, potom pri použití režimu impulzov pri 100 impulzoch za sekundu (frekvencia 100 Hz) a trvanie Individuálny impulz v 1/1000 sek. Ukazuje sa na rozmanitosť 1: 10, ktorá spĺňa nepretržité ožarovanie
S výkonom ultrazvuku 2 W. V rovnakej dobe, intenzita ultrazvuku v čase nárazu pulzu zostáva rovnaká, t.j. sa rovná 4 W / cm2.
Hodnota impulznej metódy je najprv schopná znížiť tepelný účinok ultrazvuku a po druhé, v presnej dávke malých kapacít, ktoré nemožno dosiahnuť inými spôsobmi. Ten sa dosiahne jednoducho vhodným zmenou. Ako sme sa mnohokrát spomínali, tepelný účinok ultrazvuku sa zúčastňuje na výskyte mnohých reakcií, avšak ako vedľajší účinok, môže sklokovať špecifický účinok ultrazvuku. Čiastočný pokles tepelného efektu počas nepretržitého ožarovania je možný pri ochladení ožiareného predmetu, s polevou a konečne pri použití hustoty energie. Pri pulznom ožiarení je možné takmer eliminovať tepelný náraz, pretože v nízkej službe sa tepelne uvoľnená tepelná energia znižuje a lokálne vykurovanie dochádza počas krátkeho impulzu počas pauzy. Vzhľadom k tomu, mechanické a chemické akcie ultrazvuku závisia od hustoty energie, a to posledné s pulzným režimom zostáva konštantným, metóda impulzov otvára nové možnosti pre skúmanie vplyvu ultrazvuku. BART, EARLLHOF A STRABL
V experimentoch s impulzným ultrazvukom sa ukázalo napríklad, že ultrazvuková hemolýza je hlavne mechanická. BART, STRABL A WAXMAN (softvér, s. 196) v experimentoch s impulzným ultrazvukom zistili, že deštruktívny účinok ultrazvuku na kosti mladých psov je založený predovšetkým na tepelnej expozícii.
Podľa narodenia 12511], v terapii, vylúčenie tepelnej expozície dáva možnosť lepšieho a silnejšieho ultrazvukového ožarovania hlbokých úsekov tkaniva: s kontinuálnym ultrazvukovým ožiarením, veľká intenzita ultrazvuku potrebná v dôsledku prítomnosti absorpcie v tkanivách je spojené s príliš veľkým ohrevom povrchu objektu. Sledované s intenzívnym ožiarením bolesti v periosteum počas pulzného ožarovania by sa mali tiež znížiť. Nie je však potrebné zabudnúť, že bolesť v periosteum je často užitočným signálom, ktorý varuje s opätovným prepracovaním. Pre ďalší výkon pre impulzné ožarovanie nájdete v časti Bibliografiu. Na záver je potrebné povedať, že názory týkajúce sa používania pulznej metódy na terapeutické účely sú stále veľmi protichodné. Táto metóda v každom prípade zvyšuje experimentálne možnosti na štúdium pôsobenia ultrazvuku.
Pridávanie
1. Ultrazvukové vlny v prírode
V ch. VI, § 3 Uviedli sme, že netopiere počas letu vyžaruje krátke ultrazvukové impulzy a sú schopní navigovať aj v úplnej tme, aby sa zabránilo prekážkam kvôli vnímaniu echo odrazených od nich. Táto pozoruhodná orientačná schopnosť dlho vzbudila záujem vedcov, ale jednoznačné vysvetlenie bolo dané len v poslednom čase experimentov Galambos a Griffin. S zmeškanými očami, netopiere lietajú rovnako ako s otvorenými; Ak si ich robia uši alebo ústa, stávajú sa úplne "slepý" 1).
X) Takéto experimenty už boli uvedené v roku 1793. Spallazeni av roku 1798, Gurain; Nedávali však vysvetlenie fenoménu. Iba v roku 1920, Hartridge navrhol, že netopiere sú zamerané s použitím vysokých zvukov emitovaných nimi. Historická prehľad mnohých starých diel v regióne Daia dáva pán Alambos (pozri tiež Möres).
Pierce a Griffin, ako aj pil-mayer, s pomocou citlivých ultrazvukových prijímačov, zistili, že frekvencia ultrazvuku emitovaného prchavými myšami leží do 30 - 120 kHz. Trvanie samostatného ultrazvukového impulzu sa pohybuje od 1 do 3 ms. Maximálna intenzita je vo frekvencii približne 50 kHz, čo zodpovedá vlnovej dĺžke vo vzduchu 6,5 mm. Počet impulzov za sekundu za sekundu. V poriadku sa rovná 5 - 10, počas letu vo voľnom priestore - 20 - 30, a pri približovaní sa k prekážke prichádza do 50 - 60 za sekundu; Po prekážke sa počet impulzov prudko opäť kvapky na 20 - 30 za sekundu.
Obr. 610 Oscilogram jediného ultrazvukového impulzu BAT myotis lucifuguku sa získa gryffínom. Amplitúda sa rýchlo zvyšuje, prejde niekoľkými maximami a potom spadne trochu pomalšie. Každý taký ultrazvukový impulz je sprevádzaný slabým zvukovým zvukom.
Už ELIAS1) zistil, že prchavé myši ramenné chrupavky obsahujú mnoho kostných tkanív a že veľmi rozvinutá svalstvo môže vytvoriť veľké napätie tesných a jemných hlasových väzov. Odtiaľto dospel k záveru, že tieto zvieratá sú schopné publikovať veľmi vysoké zvuky, môže existovať aj veselé ľudské ucho. Skutočnosť, že netopiere počujú ultrazvuky ukazujú experimenty galambos, ktoré s pomocou mikrovoltometra vytvorili prítomnosť elektrického napätia v ultrazvukovom slimáku, keď je ucho vzrušený ultrazvukom s frekvenciou 10 - 90 kHz .
Obr. 610. Oscilogram ultrazvukového impulzu netopiera Myotis lucifuguku v Griffiu.
Pomerne nezávisle od vyššie uvedených výskumníkov, DAEKGRAAF podrobne študoval problém orientácie netopierov. Jeho údaje sa väčšinou zhodujú s vyššie uvedeným. Mimochodom, Daekgraf sa podarilo vyučovať BAT lietať cez ultrazvukový signál s frekvenciou 40 kHz z jeho obvyklého odpočinku do záhradnej lavice, kde dostala jedlo (červ múky). Zároveň BAT bol schopný rozlišovať medzi dvoma záhradnými lavičkami v tme, z ktorých jeden bol vybavený reflektorom vo forme vertikálne umiestnenej guľatej sklenenej dosky a druhá je rovnaká doska so zamat.
Vyššie opísané experimenty sa týkajú len jednej rodiny prchavých myší, menovite Vespertilionidae; Nedávno Möres
) N. ELIAS, Jahrb. f. Morph., 37, 70 (1907).
Preskúmali záväznú schopnosť (rhinolophus ferrum equinum shreb.). Ukázalo sa, že toto zviera vyžaruje ultrazvukovým impulzom cez nos. Špeciálna štruktúra Larynxu zabezpečuje v tomto prípade dobré spojenie medzi hrotom, vytváraním ultrazvuku a nosnou dutinou. Počas letu zostáva ústa. Vzhľadom na radiačnú orientáciu nozdier sa ultrazvukový zväzok ukáže, aby sa koncentroval; Preto voština detekuje prekážky na výrazne dlhé vzdialenosti ako netopiere súvisiace s inými rodinami. Už pri malom odbočení hlavy sa ukáže rýchly vypúšťanie alebo zvýšenie echo, čo uľahčuje orientáciu. Zaujímavé je, že podľa Möres sa forma impulzov emitovaných rifucms dramaticky líši od znázornenej na obr. 610 PULSE PRE PRIPOZUJKA PRE VESPERTILIIONIDAE: Trvanie impulzov je väčšie ako 20 až 30-krát (za letu z 90 na 110 ms), nie sú žiadne píky. Pulz je takmer nesofistikovaný vlny ZUG s konštantnou frekvenciou, podobne ako zvuk ultrazvukovej píšťalky a trvanie a frekvencia impulzov reaguje na približne obdobie exhalácie. Veľká trvanie individuálneho pulzu znamená, že orientácia na princípe ozveny už nie je možná, pretože pri vzdialenosti menej ako 15 - 17 m, odoslané a odrazené impulzy sa prekrývajú. Ak zvážime tiež, že zviera počas emisií pulzu zmení hlavu k tomu, potom na druhej strane o 120 °, takže ozveny pochádzajúce z rôznych smerov sú vnímané, potom sa zistí, že nemožnosť rozlišovania odrazov akýkoľvek špeciálny mechanizmus. Predpokladá sa preto, že detekcia prekážok s týmto typom prchavých myší sa uskutočňuje len vnímať priestorové rozloženie intenzity odrazeného zvuku. Tento predpoklad potvrdzuje skutočnosť, že útočníci nestratia schopnosť navigovať v lete, ak zavreli jedno ucho, ako aj skutočnosť, že proces orientácie je spojený s komplexnými pohybmi auricles. Otočenie uší smerom k najväčšej intenzite odrazeného zvuku, zviera sa učí, v ktorom smeru je prekážka. Je však ťažké vysvetliť, ako môže zviera určiť vzdialenosť k prekážke len vnímať intenzitu.
Klopettle označuje možnosť použitia prchavých účinkov
Doppler. Ak označíte rýchlosť zvieraťa vo vzťahu k prekážke, tj s pevnou prekážkou, rýchlosť živočíšneho letu, frekvencia echo sa zvyšuje o AF \u003d 2VF / C, kde F je frekvencia odoslaného zvuku, a C je rýchlosť zvuku vo vzduchu; DF je priamym meradlom miery konvergencie zvieraťa s prekážkou. Zároveň nie je potrebné priamo vnímať prchavý ultrazvuk; Stačilo by to, aby vnímalo tóny úderov, to znamená, že rozdiel medzi frekvenciou poslaním F a odrazenú frekvenciu) + - / V tomto prípade môže pevná netopiera zistiť iba rýchle pohybujúce sa položky. Hallman tiež prichádza k podobným záverom. Takže vidíme, že prirodzená schopnosť prchavých myší na orientáciu ultrazvuku (táto schopnosť je namontovaná s Möres, väčšina nočných motýľov reagujú na zvukové vlny s frekvenciou 10 - 200 kHz. Akonáhle motýľ spadne do oblasti takejto ultrazvukovej vlny , Zdá sa, že reakcia "pokusy o letu" alebo "reflex of the fading". Hmyz sa chytil ako ultrazvuk v lete buď odletieť, alebo zastavte letu, pád a plaziť sa. Pohyblivý hmyz alebo teraz letí, alebo zastaví akýkoľvek pohyb. Zo stavu spanie nemôžu byť motýle odstránené aj pri aplikácii zvukových účinkov veľkej intenzity. Vzhľadom k tomu, reakcia na zvuk zmizne, keď prepichnutie hmyzového upusnu buď, potom, zrejme, ultrazvukové vlny sú skutočne vnímané hmyzom a spracované jeho nervovými centrami , Inými slovami, tieto vplyvy nie sú dráždivé, odpoveď, na ktorú je čisto reflexný charakter.
Príroda teda dal tento hmyz na prostriedky na ochranu proti ich hlavným nepriateľským - prchavým myšiam. Zároveň je potrebné dodať, že hrubé motýle pokrývajúce hustú vrstvu chlpov ich tiež chránia pred netopiere, pretože zvukové vlny sú veľmi zlé z hrubých vlasov.
Pilmier s citlivým ultrazvukovým prijímačom inštalovaný, že muži rôznych druhov rektálneho (CONOCEPHALUS FASCIAT, CONOCEPHALUS GRACILLIMUS, CONOCEPHALUS STRATUS, NEOCONOCEPHALUS ENTIGER,
Orchelinum Vulgare), ako aj kriket (Nemo-Bius Fasciciatus) sú schopní publikovať spolu so zvukovými ležiacimi v sluchu, tiež ultrazvuk, ktorej frekvencia dosiahne 40 kHz. Pokiaľ ide o intenzitu, v niektorých prípadoch môže byť 30 cm od hmyzu zaregistrovaná až 90 dB, to znamená 10 ~ 7 W / EL2.
Zvuky vykonávajú tieto hmyz dvoma spôsobmi. V niektorých prípadoch, solídny závoj jedného krídla bolí o zúbkovanom karikatúre na druhej strane. Výška zvuku závisí od frekvencie pohybu krídel az počtu klopov. CONOCEPHALUS FASCIAT, napríklad, frekvencia pohybov krídla 66 Hz bola zaznamenaná, zatiaľ čo počet zubov Kancuje, testované iným krídlom, bolo asi 125. To dáva zvuk s frekvenciou 66-125 \u003d 8,3 kHz, ktorý sa zistil v priamej miere. Zvuky iných frekvencií sa vyskytujú, pretože tenká membrána umiestnená na tele (tzv. TYMPAENLOVÝCH) rezonuje a vyžaruje zvuk. Pilmier na základe fyzikálnych dát tejto membrány (hrúbka, napätie, tuhosť a priemer) vypočítal svoju vlastnú frekvenciu. Pre orchelinum vulgaris, je to 14 kHz a pre Conocefalus Fasciatus a ďalšie druhy - približne 40 kHz.
Pierce a LotherKomer s pomocou piezoelektrického zvukového prijímača kondenzátorového mikrofónu skúmali zvuky vytvorené kriketou a nachádzali sa v teréne Cricket (Nemolius Fasciatus) spolu s počuť zvuky s frekvenciami 8, 11 a 16 KHz, tiež ultrazvukové tóny 24 a 32 kHz, ktoré boli emitované 16-krát za sekundu1).
Bosnel a Shavka sa ukázali s pomocou vysoko citlivého zvukového spektrografu, čo je veľmi veľa priamych hmyzov (napríklad gryllotalpa L., tettigonia VI-Ridtssima L., DECTICUS VERRUCTORIS L., D. ALBIF-RON L., EPHIPPIGERA FEBIG, E. Biterensis Mar Quet, E. provincialis, Locusta Migratoria Mig-Ratorioides L., Dociostaurus Maroccanus Thunb.) Publikujte ultrazvuk viditeľnej intenzity s frekvenciou, ktorá dáva až 90 kHz. Takže v jednom z druhov diekus spektrograf detekuje intenzitu maximá na frekvencie 13 a 42 kHz.
Benedetti dokázal prítomnosť vnímania ultrazvuku sluchu v týchto hmyzoch meraním elektrických potenciálov vo svojej sluchovej agentúre. Outrum1) dokázal prítomnosť vnímania ultrazvuku z kobylu a kriket. Napríklad v listnatom polohe, s frekvenciou 90 kHz a miernej intenzity, existuje jasná reakcia sluchového telesa. SHAL LER2) Nedávno ukázal, že vodná cykáľa počuje ultrazvuk s frekvenciou až 40 kHz.
Ďalej francúzski výskumníci Rosa, Sao-Vorne a Casanova založili pomocou obzvlášť citlivého ultrazvukového prijímača, že medová včela vyžaruje ultrazvukové vlny s frekvenciou 20 - 22 kHz. Toto žiarenie je obzvlášť intenzívne v ružovom a keď sa nachádza alebo opúšťa návnadu potravy. Bolo nájdené ultrazvukové žiarenie (pozri tiež Shavas a Lehman).
Sabbi a Barbell, s použitím piezoelektrického mikrofónu, študoval ultrazvukové zvuky v rôznych oblastiach džungli. Zároveň našli ultrazvuk s frekvenciou až 30 kHz. Zvuky s frekvenciou 15 - 25 kHz boli najsilnejšie večer; V noci a v skorých ranných hodinách sa ich intenzita postupne znížila. V horúcich denných hodinkách takmer úplne zmizli. Vo večerných hodinách bolo spektrálne maximum vo frekvencii 15 kHz. Intenzita vo frekvenčnom pásme 15 - 25 kHz dosiahla maximálne približne 55 dB, t.j. asi 3-10 ~ 10 w / cm2. Zdroje týchto ultrazvukových zvukov ešte neboli nájdené.
Everest, Jung a Johnson objavili zvuky v mori vo frekvenčnom pásme 2 - 24 kHz. Zdroj týchto zvukov je čiastočne objasnený. Tento hluk vydávajú niektoré kôrovce, najmä Crangon a synalfheut krevety, keď sa stretne slam (pozri tiež Mahlup).
Nakoniec by sa malo uviesť, že schopnosť počuť ultrazvuku je neoddeliteľná na inom počte iných zvierat. V ch. II, § 1, s. 1 sme už uviedli, že psi môžu počuť ultrazvuky až do frekvencie 100 kHz. V poslednej dobe, zábery dokázali ukázať, že rôzne hlodavce (dom myši, potkan, detská myš, Sonia, škrečok, morča) počuť ultrazvuk niekedy s frekvenciou až 100 kHz. Ak chcete dokázať, Shleybdt použil prey-Rovsky reflex vlastného umývadla alebo reakcie
X) N. A U T G a W, Uber Lautaufierungen und Schall-Wahrnehmungen Bei Artropoden, Zs. Vergl. Physiol., 28, 326 (1940).
2) F. S s Ha 1 1 E R, Lauterzeugung und Horver-
MOGÓN VON CORIXA (CALLICORIXA) STIATA L., ZS. Vergl.
Physiol., 32, 476 (1950).
Vibis. Prvá reakcia spočíva v zášklbe ušných škrupín v podráždení zvuku, druhá je v charakteristickom pohybe fúzy (vibruss). Kellog a Kel ukázali, že delfíny môžu počuť zvuky s frekvenciami od 100 do 50 000 Hz. V ch. VI, § 3 ods. 1 sa už uviedli, že veľryby sú schopné vnímať ultrazvuky s frekvenciami v rozsahu 20 - 30 kHz. Je prirodzené predpokladať, že môžu produkovať ultrazvuk v rovnakom rozsahu frekvencie a takúto osobu k sebe navzájom.
V patente je Zeidel indikovaný pre možnosť vystrašiť živočíšne škodcov s ultrazvukom. Praktické údaje o tejto otázke ešte neboli zverejnené.
Recenzie ultrazvukových informácií v živočíšnom svete. cm.,
2. Ultrazvuk v architektonickej akustike
V ch. III, § 4, odsek 1 sme viedli dve fotografie získané tieňové metódy, ktoré ukazujú možnosť architektonických a akustických štúdií s ultrazvukom na malých modeloch. Na takýchto fotografiách je možné veľmi jasne vidieť odraz vĺn z steny atď. A detekujte mŕtve zóny v hale.
Canqua a GAVRO bola vytvorená v malých modeloch niektorých budov ultrazvukových polí s frekvenciou 75 kHz s použitím mag-nitreation emitor a zaznamenali ich optickou metódou. Výhodou tohto vynálezu je veľmi dôležitou metódou architektonickej akustiky metódy je možnosť vykonávať takéto štúdie v obvyklých (a nie konkrétne stlmených) priestoroch; S dostatočnými rozmermi posledne menovaného odrazu od stien, žiadne rušenie už nevytvára. Táto metóda tiež dáva možnosť preskúmať úvahy zo stropov v halách a tak ďalej. o priestorových modeloch.
Meyer a Bon uskutočnili štúdie reflexie z povrchových modelov s periodickou štruktúrou, s použitím ultrazvuku s frekvenciou 15 - 60 kHz. Na tento účel sa na testovaciu stenu poslal úzky (šírka asi 20 °)) ultrazvukový lúč a uhlové rozdelenie odrazeného zvuku sa zaznamenáva v rozsahu 180 °. Odtiaľ bol stanovený "rozptylový koeficient", t.j. pomer energie rozptýlený nad rámec limitov 20-stupňového geometricky odrazeného lúča, na dokončenie odrazenej energie.
