超声波的定义和特性ppt课件.pptxVIP

一、声波的定义 弹性介质中质点机械振动状态的传播过程。 其实是机械振动能量的传播过程。 二、声波按频率的分类及医用超声的范围 1. 声波按频率(f)的分类 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 1 简单的分类: f＜16 Hz 称： 次声波 16 Hz≤f≤20 kHz 称： 可听声波 f＞20 kHz 称： 超声波 2. 医学超声仪的频率范围： 200 kHz－40 MHz 3. 超声诊断仪的频率范围： 1 MHz－10 MHz 相应的波长： 1.5mm－0.15mm 三、超声波(最突出)的特性 1. 方向性好——用于探测、诊断。 2. 能量大 ——用于清洗、灭菌、手术。 2 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 第二节 超声波的产生 超声波产生的基本条件： ① 振源； ② 介质。 一、单自由度振动系统的数学描述 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 3 1. 位移： ξ ＝ Acos(ω0t- φ) 式中： A ——振幅，即最大位移 ω0 ＝2πf0 ——角频率 f0 —— 固有频率 φ——初相角 2. 速度： v＝dξ/dt＝－Aω0 sin(ω0t- φ) ＝－Vm sin(ω0t- φ) 式中： Vm ＝Aω0 ——最大速度 3. 加速度：a＝dv/dt＝－Aω02 cos(ω0t- φ) ＝－B cos(ω0t- φ) 式中： B ＝Aω02 —— 最大加速度 单个质点无阻尼振动：动能、势能转换，能量守恒。 4 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 二、机械波产生的过程 连续弹性介质中，某一质点的振动，通过弹 性力的作用，传递给与它相邻的质点，后者也振 动，并继续传递…… 能量传播，形成机械波。 三、超声波的产生及传播 由超声换能器产生振动，引起接触剂的振动， 接触剂的振动又引起人体皮肤、脂肪及内脏的振 动，超声波能量就这样进入了人体。 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 6 第三节 超声波的分类 一、按质点振动方向和波传播方向的关系分类 由介质的压缩弹性引起，亦称疏密波或压缩波。 纵波能在固体、液体和气体中传播。 7 1. 横波 质点振动方向垂直于波的传播方向的波。 由介质的切变弹性引起，亦称切变波。 横波仅在固体中传播。 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 质点振动方向平行于波的传播方向的波。 2. 纵波 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 由于人体软组织无切变弹性，横波在人体软组织 中不能传播，而只能以纵波的方式传播，所以纵波是 超声诊断和治疗的常用波型。 8 1. 波面与波阵面 • 波 面: 波传播时，某一时刻介质中各同相位 振动点组成的面。波面有无数个。 • 波阵面：波传播方向上最前面的那个波面。 2. 按波阵面的形状分类 1) 平面波：波阵面为平面的波。 2) 球面波：波阵面为球面的波。 3) 柱面波：波阵面为柱面的波。 3. 约定 • 为方便，超声在人体内传播，均视为平面波。 • 遇到小障碍物而散射的超声，均视为球面波。 9 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 二、按波阵面的形状分类 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 10 三、按发射超声的类型分类 1．脉冲波 采用机种： A型、 M型、 B型超声诊断仪， 脉冲波多普勒血流仪。 2．连续波 采用机种：连续波多普勒血流仪。 四、按声波的频率分类(如前述) 1 . 次声波 2．可听声波 3．超声波 11 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 运动方程： ① 连续方程： ② 其中： P－声压， v －质点振动速度 ρ－介质密度， t－时间， B －体积弹性系数 12 第四节 波动方程与波参数 一、波动方程 假定：平面声波，沿x方向传播 1. 基本方程 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 文档仅供参考，不能作为科学依据，请勿模仿；如有不当之处，请联系网站或本人删除。 2. 波动方程 联立以上①、②式，可得波动方程如