Đầu dò siêu âm được sử dụng trong nhiều ứng dụng công nghiệp và y tế. Đọc để biết các bộ phận chính của họ và cách họ làm việc.
Đầu dò
Đầu dò là dụng cụ đặc biệt có khả năng biến một loại năng lượng này thành loại năng lượng khác. Đầu dò là một thành phần quan trọng của siêu âm hoặc hình ảnh siêu âm. Trong siêu âm, máy ảnh là một đầu dò. Khi một điện tích được áp dụng cho máy ảnh, máy ảnh sẽ chuyển đổi năng lượng này thành các rung động. Điều này được gọi là hiệu ứng áp điện. Các rung động ở dạng sóng âm thanh. Máy ảnh được làm từ các thành phần khác nhau. Mỗi thành phần này đóng một vai trò trong việc tạo ra các sóng âm thanh, truyền các sóng âm thanh này vào cơ thể và tiếp nhận tiếng vang từ cơ thể.
Tinh thể áp điện
Các thành phần chính của máy ảnh là các tinh thể áp điện . Các tinh thể trong một đầu dò siêu âm thường là các tinh thể tổng hợp được làm từ PZT (titanate titanate chì). Các tinh thể tạo ra rung động khi điện áp được áp dụng cho chúng. Tần số rung phụ thuộc vào lượng điện áp đặt vào các tinh thể và tần số của sóng âm phụ thuộc vào tần số rung.
Tiêu điểm
Tinh thể được sử dụng trong đầu dò siêu âm có hình dạng tương tự như thấu kính tròn. Một chùm âm thanh được chiếu từ tinh thể. Lúc đầu, đường kính của chùm âm thanh giống như của tinh thể. Khi đường kính của chùm tia giảm xuống một nửa đường kính ban đầu, tiêu cự sẽ đạt được. Đường kính tăng trở lại sau khi tập trung. Để có thể tạo ra một hình ảnh hai chiều, một đầu dò siêu âm sử dụng rất nhiều tinh thể áp điện.
Cài đặt
Điều quan trọng là điều chỉnh các cài đặt trên máy siêu âm. Đó là bởi vì tiêu cự tự nhiên của chùm tia là không đủ để có được hình ảnh chính xác của các bộ phận cụ thể. Trọng tâm cần thiết phụ thuộc vào khoảng cách giữa đầu dò và bộ phận. Để cải thiện khả năng lấy nét, các dụng cụ như gương và ống kính được sử dụng. Kỹ thuật viên siêu âm điều chỉnh các cài đặt trên máy siêu âm để điều khiển lấy nét điện tử. Khi tiêu điểm được thay đổi, đầu dò siêu âm áp dụng điện áp ở các thời điểm khác nhau cho các tinh thể khác nhau. Đây là cách thay đổi trọng tâm của chùm tia.
Trở kháng âm
Trở kháng âm thanh được gây ra bởi vận tốc của sóng âm và mật độ của vật liệu. Vận tốc của sóng âm phụ thuộc vào loại vật liệu truyền qua. Thật khó để đọc siêu âm khi các vật liệu không có cùng trở kháng âm thanh. Đó là bởi vì âm thanh sẽ được phản hồi lại cho nhạc cụ. Lượng âm thanh sẽ được phản xạ và sẽ được truyền qua cơ thể phụ thuộc vào sự khác biệt về trở kháng âm của vật liệu. Không khí và tinh thể có trở kháng âm rất khác nhau. Do đó, không có siêu âm sẽ được truyền ra ngoài bề mặt của đầu dò siêu âm.
Lớp phù hợp
Các lớp phù hợp được sử dụng để làm cho trở kháng âm thanh giữa cơ thể và tinh thể áp điện càng ít càng tốt. Một vài trong số các lớp này được đặt ở giữa đầu dò và pha lê. Trở kháng âm của lớp đầu tiên và tinh thể gần như giống nhau. Trở kháng âm của lớp cuối cùng gần giống như trở kháng âm của da. Nhiều âm thanh được truyền vào cơ thể vì chiến lược này.
Gel siêu âm
Không khí không phải là một chất dẫn tốt của âm thanh. Và như vậy, gel siêu âm được sử dụng để loại bỏ không khí giữa da và đầu dò. Gel được đưa lên da. Với sự trợ giúp của gel siêu âm, sóng âm thanh dễ dàng truyền vào cơ thể.
Hình ảnh siêu âm
Một hình ảnh siêu âm được tạo ra với sự trợ giúp của đầu dò siêu âm và sóng âm siêu âm. Khi sóng âm chạm vào các mô, chúng bị phản xạ. Điều này được gọi là tiếng vang. Các sóng âm thanh trở lại nơi chúng đến. Chúng đi qua gel, lớp và tinh thể một lần nữa. Một khi sóng chạm tới tinh thể, chúng được chuyển đổi thành năng lượng điện thế (điện áp). Năng lượng điện thế sau đó được xử lý và chuyển đổi thành hình ảnh siêu âm bởi các thành phần khác của máy siêu âm.
