İnsan işitme cihazının algılayabildiği 16 Hz-20 kHz frekanslara genellikle ses veya akustik denir, örneğin sivrisinek gıcırtısına “10 kHz”. Ancak hava, denizlerin derinlikleri ve dünyanın bağırsakları bu aralığın dışında kalan seslerle (infra ve ultrason) doludur. Doğada ultrason birçok doğal sesin bir bileşeni olarak, rüzgarın, şelalenin, yağmurun, dalgaların sürüklediği deniz çakıllarının ve yıldırım deşarjlarının sesinde bulunur. Kedi ve köpek gibi pek çok memeli, 100 kHz'e kadar frekansa sahip ultrasonu algılama yeteneğine sahip olup, yarasaların, gece böceklerinin ve deniz hayvanlarının konum yetenekleri herkes tarafından çok iyi bilinmektedir. Bu tür seslerin varlığı ancak 19. yüzyılın sonlarında akustiğin gelişmesiyle keşfedildi. Aynı zamanda ultrasonla ilgili ilk çalışmalar başladı, ancak uygulamasının temelleri ancak 20. yüzyılın ilk üçte birinde atıldı.

Ultrason nedir

Ultrasonik dalgalar (duyulamayan ses) doğası gereği duyulabilir aralıktaki dalgalardan farklı değildir ve aynı fiziksel yasalara tabidir. Ancak ultrasonun onu tanımlayan belirli özellikleri vardır. geniş uygulama bilim ve teknolojide.

İşte başlıcaları:

• Kısa dalga boyu. En düşük ultrasonik aralık için dalga boyu çoğu ortamda birkaç santimetreyi aşmaz. Kısa dalga boyu, ultrasonik dalgaların yayılmasının ışın doğasını belirler. Yayıcının yakınında, ultrason, yayıcının boyutuna benzer boyutta ışınlar şeklinde yayılır. Ultrasonik ışın, ortamdaki homojen olmayan noktalara çarptığında yansıma, kırılma ve saçılma yaşayan bir ışık demeti gibi davranır, bu da optik olarak opak ortamda tamamen optik efektler (odaklanma, kırınım vb.) kullanılarak ses görüntüleri oluşturulmasını mümkün kılar.
• Darbe şeklinde ultrason yaymayı ve ortamda yayılan sinyallerin hassas zaman seçimini gerçekleştirmeyi mümkün kılan kısa bir salınım periyodu.
• Düşük genlikte yüksek salınım yoğunluğu değerleri elde etme imkanı, çünkü titreşim enerjisi frekansın karesiyle orantılıdır. Bu, büyük boyutlu ekipmanlara ihtiyaç duymadan, yüksek düzeyde enerjiye sahip ultrasonik ışınlar ve alanlar oluşturmayı mümkün kılar.
• Ultrasonik alanda önemli akustik akımlar gelişir, dolayısıyla ultrasonun çevre üzerindeki etkisi kavitasyon, kılcal etki, dispersiyon, emülsifikasyon, gazdan arındırma, dezenfeksiyon, lokal ısıtma ve diğerleri gibi spesifik fiziksel, kimyasal, biyolojik ve tıbbi etkilere yol açar. .

Ultrasonun tarihi

Akustiğe dikkat, önde gelen güçlerin (İngiltere ve Fransa) donanmasının ihtiyaçlarından kaynaklandı. akustik, suda uzaklara gidebilen tek sinyal türüdür. 1826 yılında Fransız bilim adamı Colladon sesin sudaki hızını belirledi. Colladon'un deneyi modern hidroakustiğin doğuşu olarak kabul ediliyor. Barutun aynı anda ateşlenmesiyle Cenevre Gölü'ndeki su altı çanı vuruldu. Barutun parlaması Colladon tarafından 10 mil mesafeden gözlemlendi. Ayrıca su altı işitme tüpünü kullanarak zilin sesini de duydu. Colladon bu iki olay arasındaki zaman aralığını ölçerek sesin hızını 1435 m/sn olarak hesapladı. Modern hesaplamalarla arasındaki fark sadece 3 m/sn'dir.

1838 yılında ABD'de ses ilk kez deniz tabanının profilini belirlemek için kullanıldı. Sesin kaynağı, Colladon'un deneyinde olduğu gibi, su altında çalan bir zildi ve alıcı da denize indirilmiş büyük işitsel tüplerdi. Deneyin sonuçları hayal kırıklığı yarattı - zilin sesi ve sudaki barut kartuşlarının patlaması, denizin diğer sesleri arasında neredeyse duyulamayan çok zayıf bir yankı verdi. Yönlendirilmiş ses ışınlarının oluşturulmasına izin verecek şekilde daha yüksek frekansların bulunduğu bölgeye gitmek gerekiyordu.

İlk ultrason jeneratörü 1883 yılında İngiliz Galton tarafından yapıldı. Ultrason, bir hava akımı ona çarptığında bıçağın kenarından çıkan tiz sese benzer şekilde yaratıldı. Galton'un düdüğündeki böyle bir ucun rolü, keskin kenarlı bir silindir tarafından oynandı. Silindirin kenarıyla aynı çapa sahip halka şeklinde bir ağızlıktan basınç altında çıkan hava (veya başka bir gaz), içine aktı ve yüksek frekanslı titreşimler ortaya çıktı. Hidrojenle düdük çalarak 170 kHz'e kadar salınımlar elde etmek mümkün oldu.

1880'de Pierre ve Jacques Curie ultrason teknolojisi için belirleyici bir keşif yaptı. Curie kardeşler, kuvars kristallerine basınç uygulandığında, kristale uygulanan kuvvetle doğru orantılı bir elektrik yükünün oluştuğunu fark ettiler. Bu olguya Yunanca "basmak" anlamına gelen kelimeden "piezoelektriklik" adı verildi. Ayrıca kristale hızla değişen bir elektrik potansiyeli uygulandığında meydana gelen ve kristalin titreşmesine neden olan ters piezoelektrik etkiyi de gösterdiler. Artık teknik olarak küçük boyutlu ultrason yayıcı ve alıcıları üretmek mümkün.

Titanik'in bir buzdağına çarpması sonucu ölmesi ve yeni silahlarla (denizaltılarla) mücadele etme ihtiyacı, ultrasonik hidroakustiğin hızla gelişmesini gerektirdi. 1914'te Fransız fizikçi Paul Langevin, İsviçre'de yaşayan Rus bilim adamı Konstantin Shilovsky ile birlikte, ilk olarak piezoelektrik etkiye dayanan bir ultrason yayıcı ve bir ultrasonik titreşim alıcısı olan bir hidrofondan oluşan bir sonar geliştirdi. Langevin-Shilovsky sonarı pratikte kullanılan ilk ultrasonik cihazdı. Yine yüzyılın başında Rus bilim adamı S.Ya.Sokolov, endüstride ultrasonik kusur tespitinin temellerini geliştirdi. 1937'de Alman psikiyatrist Karl Dussick, fizikçi kardeşi Friedrich ile birlikte beyin tümörlerini tespit etmek için ilk kez ultrasonu kullandı ancak elde ettikleri sonuçların güvenilmez olduğu ortaya çıktı. Tıbbi teşhislerde ultrason ABD'de yalnızca 20. yüzyılın 50'li yıllarında kullanılmaya başlandı.

Ultrason Uygulamaları

Ultrasonun çeşitli uygulamaları üç alana ayrılabilir:

1. ultrason yoluyla bilgi edinme
2. bir madde üzerindeki etki,
3. sinyal işleme ve iletim

Yayılma hızına ve zayıflamaya bağımlılık akustik dalgalar Maddenin özelliklerine ve bunlarda meydana gelen süreçlere ilişkin olarak aşağıdakiler için kullanılır:

• kimyasal reaksiyonların, faz geçişlerinin, polimerizasyonun vb. kontrolü.
• Mukavemet özelliklerinin ve malzemelerin bileşiminin belirlenmesi,
• yabancı maddelerin varlığının belirlenmesi,
• Sıvı ve gazın akış hızının belirlenmesi

Ultrason yardımıyla kıyafetleri yıkayabilir, kemirgenleri kovabilir, tıpta kullanabilir, çeşitli malzemelerde kusur olup olmadığını kontrol edebilir ve çok daha ilginç şeyler yapabilirsiniz.

Ultrasonun insan vücudu üzerindeki etkisi

Ultrason koruması, yalıtkan mahfazaların ve ekranların kullanımını, yayılan tesislerin yalıtımını, uzaktan kumanda ekipmanını ve kişisel koruyucu ekipmanın kullanımını içerir.

ultrason- bu, 18 kHz ila 100 MHz ve üzeri aralıktaki akustik titreşimlerin bölgesidir. ultrason- İnsan kulağının duyamayacağı bir frekansa sahip bir ortamda elastik titreşimler. Tipik olarak ultrason, 20.000 Hertz'in üzerindeki frekansları ifade eder. Ultrasonun varlığı uzun zamandır bilinmesine rağmen pratik kullanımı oldukça gençtir. Günümüzde ultrason çeşitli fiziksel ve teknolojik yöntemlerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Yani, bir ortamdaki sesin yayılma hızına bakılarak onun ne olduğu yargılanır. fiziksel özellikler. Ultrasonik frekanslarda hız ölçümleri, örneğin hızlı süreçlerin adyabatik özelliklerini, gazların özgül ısı kapasitesini ve katıların elastik sabitlerini çok küçük hatalarla belirlemeyi mümkün kılar.

Ultrasonun kaynağı, endüstriyel, tıbbi, evsel amaçlara yönelik teknolojik süreçleri, teknik kontrolü ve ölçümleri gerçekleştirmek için ultrasonik titreşimlerin üretildiği ekipmanın yanı sıra, çalışması sırasında ultrasonun ilgili bir faktör olarak ortaya çıktığı ekipmandır. Ultrasonik titreşimlerin spektral özelliklerine göre aşağıdakiler ayırt edilir:

⇒ düşük frekanslı ultrason - 16-63 kHz (oktav bantlarının geometrik ortalama frekansları gösterilir), hava ve temas yoluyla yayılır,

⇒ orta frekanslı ultrason - 125-250 kHz;

⇒ yüksek frekanslı ultrason - 1,0-31,5 MHz, yalnızca temasla yayılır.

Ultrasonik titreşimlerin yayılma yöntemine göre:

⇒ temas yöntemi - ultrason, eller veya insan vücudunun diğer kısımları ultrason kaynağıyla temas ettiğinde yayılır;

⇒ hava yöntemi - ultrason havanın içinden geçer.

Yarasalar uzayda yön bulmak için ekolokasyonu kullanan hayvanlardan biridir. 40 ila 100 kHz frekansında ultrasonik dalgalar çıkarırlar. Bu dalgalar yayıldığı anda yarasaların kulaklarındaki kaslar kapanır. kulaklar hasarı önlemek için işitme cihazı. Farenin ürettiği dalgalar engellerden, böceklerden ve diğer nesnelerden yansıtılır. Fare yansıyan dalgaları alır ve engelin veya avın ondan hangi yönde bulunduğunu tahmin eder.

Yunuslar ayrıca ekolokasyonu kullanır. 300 kHz'e kadar frekanslara sahip ultrasonik dalgalar yayma ve alma kapasitesine sahiptirler. Bu sayede uzayı keşfedebilir, engelleri tespit edebilir, yiyecek arayabilir, birbirleriyle iletişim kurabilir ve hatta duygusal durumlarını ifade edebilirler.

İnsanlık, terapötik ve tedavi amaçlı olarak bedeni etkilemenin birçok yolunu biliyor. önleyici amaçlar için. Bunlara ilaçlar, cerrahi yöntemler, fizyoterapötik yöntemler ve alternatif tıp dahildir. Çoğu zaman birbirleriyle kombinasyon halinde kullanıldıkları ve ayrı ayrı seçildikleri için bu seçeneklerden herhangi birinin daha fazla tercih edildiği söylenemez. Etkilemenin harika yöntemlerinden biri insan vücudu Ultrason denilince ultrasonun tıpta ve teknolojide kullanımına (kısaca) biraz daha detaylı değineceğiz.

Ultrason özel ses dalgalarıdır. İnsan kulağı tarafından duyulamazlar ve 20.000 hertz'den fazla frekansa sahiptirler. İnsanlık uzun yıllardan beri ultra hakkında bilgi sahibidir. ses dalgaları ah, ama içinde Gündelik Yaşamçok uzun süredir kullanılmamaktadır.

Ultrasonun tıpta kullanımı (kısaca)

Ultrason, tıbbın çeşitli alanlarında tedavi ve teşhis amaçlı yaygın olarak kullanılmaktadır. Teknolojideki en bilinen kullanımı ultrason (ultrason) makinesidir.

Tıpta teşhis için kullanın

Bu tür ses dalgaları çeşitli iç organları incelemek için kullanılır. Sonuçta ultrason vücudumuzun yumuşak dokularında iyi yayılır ve diğerlerine kıyasla göreceli zararsızlıkla karakterize edilir. röntgen. Ayrıca kullanımı daha bilgilendirici manyetik rezonans terapisine göre çok daha kolaydır.

Ultrasonun teşhiste kullanılması, çeşitli iç organların durumunun görselleştirilmesini mümkün kılar; genellikle organların muayenesinde kullanılır. karın boşluğu veya pelvis.

Bu çalışma organların büyüklüğünü ve içlerindeki dokuların durumunu belirlemeyi mümkün kılmaktadır. Bir ultrason uzmanı tümör oluşumlarını, kistleri tespit edebilir, inflamatuar süreçler vesaire.

Travmatolojide tıpta uygulama

Ultrason travmatolojide yaygın olarak kullanılmaktadır; ultrasonik osteometre gibi bir cihaz yalnızca kemiklerdeki kırık veya çatlakların varlığını belirlemekle kalmaz, aynı zamanda osteoporozdan şüphelenildiğinde veya teşhis edilirken kemik yapısındaki minimum değişiklikleri tespit etmek için de kullanılır.

Ekografi (ultrason kullanan başka bir popüler test), varlığını belirlemenizi sağlar iç kanama olaylar durumunda kapalı yaralanmalar göğüs veya karın. Karın boşluğunda sıvı tespit edilirse ekografi, eksüdanın yerini ve miktarını belirlemeyi mümkün kılar. Ayrıca büyük tıkanıklıkların teşhisinde de gerçekleştirilir. kan damarları– embolilerin büyüklüğü ve yerinin yanı sıra kan pıhtılarının belirlenmesi.

Doğum

Ultrason muayenesi, fetal gelişimin izlenmesi ve çeşitli bozuklukların teşhisi için en bilgilendirici yöntemlerden biridir. Onun yardımıyla doktorlar plasentanın nerede olduğunu doğru bir şekilde belirler. Ayrıca ultrasonografi hamilelik sırasında fetüsün gelişimini değerlendirmeyi, ölçüm almayı, karın bölgesinin büyüklüğünü bulmayı mümkün kılar, göğüs, kafanın çapı ve çevresi vb.

Çoğu zaman, bu teşhis seçeneği fetüsteki anormal koşulları önceden tespit etmeyi ve hareketlerini incelemeyi mümkün kılar.

Kardiyoloji

Yöntemler ultrason teşhisi Kalp ve kan damarlarını incelemek için yaygın olarak kullanılır. Örneğin, M modu olarak adlandırılan mod, kalp anormalliklerini tespit etmek ve tanımak için kullanılır. Kardiyolojide kalp kapakçıklarının hareketinin yalnızca yaklaşık 50 hertz frekanslarda kaydedilmesine ihtiyaç vardır, buna göre böyle bir çalışma ancak ultrason kullanılarak yapılabilir.

Ultrasonun Terapötik Uygulamaları

Ultrason, terapötik bir etki elde etmek için tıpta yaygın olarak kullanılmaktadır. Mükemmel antiinflamatuar ve emilebilir etkilere sahiptir ve analjezik ve antispazmodik özelliklere sahiptir. Ultrasonun ayrıca antiseptik, damar genişletici, emilebilir ve duyarsızlaştırıcı (anti-alerjik) özelliklerle de karakterize edildiğine dair kanıtlar vardır. Ek olarak, ek maddelerin paralel kullanımıyla cilt geçirgenliğini arttırmak için ultrason kullanılabilir. ilaçlar. Bu tedavi yöntemine fonoforez denir. Gerçekleştirildiğinde hastanın dokusuna ultrason emisyonu için sıradan bir jel değil, tıbbi maddeler (ilaçlar veya doğal içerikler) uygulanır. Ultrason sayesinde iyileştirici parçacıklar dokuya derinlemesine nüfuz eder.

İÇİNDE tedavi amaçlı Ultrason, teşhis amaçlı olduğundan farklı bir frekansta kullanılır - saniyede 800.000 ila 3.000.000 titreşim.

Ultrason teknolojisinin kısa uygulaması

Tıbbi amaçlar için çeşitli ultrason cihazları kullanılmaktadır. Bazıları yalnızca tıbbi kurumlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır, bazıları ise evde kullanılabilir. İkincisi, 500-3000 kHz aralığında ultrason yayan küçük ultrasonik preparatları içerir. Evde fizik tedavi seansları yapmanıza, antiinflamatuar ve analjezik etkiye sahip olmanıza, kan dolaşımını iyileştirmenize, emilimi teşvik etmenize, yara yüzeylerinin iyileşmesine, şişlik ve yara dokusunu ortadan kaldırmanıza ve ayrıca viral partiküllerin yok edilmesine yardımcı olmanıza vb.

Bununla birlikte, bu tür ultrason teknolojisi, kullanım için bir takım kontrendikasyonlara sahip olduğundan, yalnızca bir doktora danıştıktan sonra kullanılmalıdır.

Bu, ultrasonun teknoloji ve tıpta kullanımıdır.

Soyut

Disiplin: biyolojik sistemlerin fiziği
konuyla ilgili: Doğada ve teknolojide ultrason ve infrasound

giriiş

Infrasound (Latince infra - alt, alt), ses dalgalarına benzer elastik dalgalar, ancak frekansları insanların duyabileceği frekans aralığının altında. Genellikle 16-25 Hz frekansları infrasonik bölgenin üst sınırı olarak alınır. İnfrases aralığının alt sınırı belirsizdir. Hz'in onda biri ve hatta yüzde biri düzeyindeki salınımlar, yani onlarca saniyelik periyotlarla pratik açıdan ilgi çekici olabilir. Tipik olarak insan işitmesi 16-20.000 Hz (saniyedeki salınımlar) aralığındaki titreşimleri algılar. Infrasound, sinir gerginliğine, halsizliğe, baş dönmesine, iç organların, özellikle sinir ve kardiyovasküler sistemlerin aktivitesinde değişikliklere neden olur.
Infrasound, çeşitli ortamlarda düşük emilim ile karakterize edilir; bunun sonucunda hava, su ve yer kabuğundaki infrases dalgaları çok uzun mesafelere yayılabilir. Bu olgunun, büyük patlamaların yerinin veya ateşli bir silahın konumunun belirlenmesinde pratik uygulamaları vardır. Infrasound'un denizde uzun mesafelere yayılması, doğal bir felaketin (tsunami) tahmin edilmesini mümkün kılar. Çok sayıda infrasonik frekans içeren patlama sesleri, atmosferin üst katmanlarını ve su ortamının özelliklerini incelemek için kullanılır. “Denizin sesi”, kuvvetli rüzgarlar sırasında dalga tepelerinin arkasında girdap oluşması sonucu deniz yüzeyinin üzerinde ortaya çıkan infrasonik dalgalardır. İnfrasonun düşük emilim ile karakterize olması nedeniyle, uzun mesafelere yayılabilir ve yayılma hızı, fırtına bölgesinin hareket hızını önemli ölçüde aştığı için, "denizin sesi" bir fırtınayı tahmin etmeye hizmet edebilir. peşin. Denizanası bir fırtınanın benzersiz göstergeleridir. Denizanasının "zilinin" kenarında ilkel gözler ve denge organları vardır - toplu iğne başı büyüklüğünde işitsel koniler. Bunlar denizanasının "kulakları". 8 - 13 Hz frekansındaki infrasoundları duyarlar. Fırtına hala kıyıdan yüzlerce kilometre uzakta esiyor, yaklaşık 20 saat sonra buralara ulaşacak ve denizanaları çoktan bunu duyup derinlere iniyor. İnfrasonik dalganın uzunluğu çok büyüktür (3,5 Hz frekansta 100 metreye eşittir), vücut dokusuna nüfuz etme de büyüktür. Bir kişinin infrasonu “tüm vücuduyla” duyduğunu söyleyebiliriz.
“Ultrason” kavramı artık akustik dalgaların spektrumunun yüksek frekanslı kısmını tanımlamaktan daha geniş bir anlam kazanmıştır. Modern fiziğin, endüstriyel teknolojinin, bilgi ve ölçüm teknolojisinin, tıp ve biyolojinin tüm alanları bununla ilişkilidir. İlk ultrason çalışmaları geçen yüzyılda yapılmış olmasına rağmen, ultrasonun yaygın pratik kullanımının temelleri daha sonra, 20. yüzyılın 1. üçte birinde atıldı. Bir bilim ve teknoloji alanı olarak ultrason özellikle son otuz-kırk yılda hızlı bir gelişme göstermiştir. Bu, akustiğin bir bilim olarak genel ilerlemesinden ve özellikle doğrusal olmayan akustik ve kuantum akustiği gibi bölümlerin oluşumu ve gelişmesinin yanı sıra katı hal fiziğinin, elektroniğin gelişmesinden ve özellikle de doğuşundan kaynaklanmaktadır. kuantum elektroniği.
Ultrasonik yöntemlerin yaygın kullanımı, bir yandan yayılan ultrasonik gücü önemli ölçüde arttırmayı ve zayıf sinyaller alırken hassasiyeti arttırmayı mümkün kılan akustik dalgaları yaymak ve almak için yeni güvenilir araçların ortaya çıkmasından kaynaklanmaktadır; Öte yandan, yayılan ve alınan dalga aralığının üst sınırının hipersonik frekanslar bölgesine itilmesini mümkün kılmıştır. Ultrason fiziği ve teknolojisinin modern durumunun karakteristik bir özelliği, duyulabilir sesten son derece ulaşılabilir yüksek frekanslara kadar frekans aralığını ve bir miliwatt'ın kesirlerinden onlarca kilowatt'a kadar güç aralığını kapsayan uygulamalarının aşırı çeşitliliğidir.
Ultrason, metalurjide erimiş metali etkilemek için ve mikroelektronik ve alet yapımında en ince parçaların hassas şekilde işlenmesi için kullanılır. Bilgi edinme aracı olarak hem derinliği ölçmeye, okyanustaki su altı engellerini tespit etmeye hem de kritik parça ve ürünlerdeki mikro kusurları tespit etmeye hizmet eder. En ufak değişiklikleri kaydetmek için ultrason yöntemleri kullanılır kimyasal bileşim baraj gövdesindeki betonun sertleşme derecesinin belirlenmesi. Ultrasonun kontrol ve ölçüm uygulamaları alanında, ultrasonik hata tespiti, çözdüğü problemlerin çeşitliliği ve yetenekleri önemli ölçüde artan, bağımsız, yerleşik bir bölüm olarak ortaya çıkmıştır. Son zamanlarda akustik elektronik ve akustik optik bağımsız alanlar olarak ortaya çıkmıştır. Bunlardan ilki, elektrik sinyallerinin ultrasonik sinyallere dönüştürülmesiyle işlenmesiyle ilgilidir. Akustoelektronik cihazlardan en çok bilineni ve en uzun süredir kullanılanı geciktirme hatları ve filtrelerdir. Yüzey dalgalarının incelenmesi, hipersonik dalgaların üretilmesi ve alınması ve elastik dalgalar ile bir katıdaki temel uyarımlar arasındaki bağlantının kurulması alanındaki ilerlemeler, bu cihazların yeteneklerinin önemli ölçüde artmasına ve aşağıdakileri sağlayan yeni akustik elektronik cihazların yaratılmasına yol açmıştır: daha karmaşık sinyal işleme. Işık sinyallerinin ultrason aracılığıyla işlenmesiyle ilişkili akustik optik, ultrasonik teknolojinin en genç ve en hızlı büyüyen alanlarından biridir. En son ultrason yöntemleri, ışık ışınlarına karşı opak ortamlardaki nesnelerin görüntülerini elde etme olasılığını yarattığı için beklentileri çok umut verici olan akustik holografiyi içerir. Ultrasonik titreşimlerin ve dalgaların pratik uygulamalarının çeşitliliği göz önüne alındığında, bazı durumlarda daha ayrıntılı bilgi sağlayan ve diğer teşhis yöntemlerinden daha güvenli olan ultrason tıbbi teşhislerinden bahsetmeden geçilemez. Modern fizyoterapötik yöntemler arasında güçlü bir konuma sahip olan ultrason tedavisi ve son olarak ultrasonun tıpta uygulanmasının en yeni yönü olan ultrason cerrahisi hakkında. Ultrason, pratik uygulamaların yanı sıra bilimsel araştırmalarda da önemli bir rol oynamaktadır. Modern katı hal fiziğini, ultrasonik ve hipersonik yöntemler kullanılmadan, foton kavramı, bunların davranışları ve katı içindeki çeşitli alanlarla ve uyarılmalarla etkileşimleri olmadan hayal etmek imkansızdır. Moleküler akustik yöntemler sıvı ve gazların incelenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır; Ultrason yöntemleri biyolojide giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. İnsan faaliyetinin çeşitli alanlarına nüfuz etmesi sayesinde ultrason ve ultrasonik teknolojiye olan ilgi artıyor. Gazete ve dergilerde, popüler yayınlarda onunla ilgili yayınların sayısı artıyor. Ulusal ekonomi ve bilimin çeşitli alanlarında yer alan mühendisler ve bilim adamları, ultrasonik yöntemlerin kendi özel görevleri için kullanılma olanaklarını değerlendirmekte ve bu bağlamda, ultrason fiziğinin ve teknolojisinin çeşitli yönleri hakkında modern düzeyde bir anlayış kazanmak istemektedir. Ancak mevcut bilimsel ve teknik literatür şu anda bu ihtiyacı tam olarak karşılayamamaktadır. Fizik ve ultrason teknolojisine ayrılmış iyi bilinen genel yayınlar çoğu zaman bilimin mevcut durumuyla örtüşmemektedir. Yayınlanan son yıllar Bilimsel ve pratik nitelikteki özel monografiler, akustik alanında ve katı hal fiziği gibi fiziğin ilgili alanlarında veya ultrasonla ilgili bazı özel teknoloji alanlarında yeterli bilgi tabanına sahip eğitimli okuyuculara yöneliktir. Bu çalışma infrasound, doğadaki ultrason ve teknoloji ile ilgili ana konuları açıklamaktadır.

Ultrason, infrason ve insanlar

Son zamanlarda, ultrason enerjisinin kullanımına dayalı teknolojik süreçler üretimde giderek yaygınlaşmaktadır. Ultrason tıpta da uygulama alanı bulmuştur. Çeşitli ünite ve makinelerin ünite güçlerinin ve hızlarının artması nedeniyle, ultrasonik frekans aralığı da dahil olmak üzere gürültü seviyeleri artmaktadır.
Ultrason, işitilebilirlik üst sınırını -20 kHz'i aşan bir frekansa sahip elastik bir ortamın mekanik titreşimidir. Ses basıncı seviyesinin birimi dB'dir. Ultrason yoğunluğunun ölçüm birimi santimetre kare başına watt'tır (W/cm2).
Ultrason, ultrasonik bir aletle, iş parçalarıyla veya ultrasonik titreşimlerin uyarıldığı ortamlarla doğrudan temas yoluyla iletildiği için vücut üzerinde esas olarak lokal bir etkiye sahiptir. Ultrasonik düşük frekanslı endüstriyel ekipmanların ürettiği ultrasonik titreşimlerin insan vücudu üzerinde olumsuz etkisi vardır. Havadaki ultrasona uzun süreli sistematik maruz kalma, sinir, kardiyovasküler ve endokrin sistemlerde, işitsel ve vestibüler analizörlerde değişikliklere neden olur. En karakteristik olanı bitkisel-vasküler distoni ve astenik sendromun varlığıdır.
Değişikliklerin ciddiyet derecesi, ultrasona maruz kalmanın yoğunluğuna ve süresine bağlıdır ve spektrumda yüksek frekanslı gürültünün varlığında artarken, belirgin bir işitme kaybı da eklenir. Ultrasonla temas devam ederse bu bozukluklar daha kalıcı hale gelir.
Lokal ultrasonun etkisi altında, ellerde ve önkollarda parezi ve bitkisel-vasküler fonksiyon bozukluğunun gelişmesine kadar, ellerde (daha az sıklıkla bacaklarda) değişen şiddet derecelerinde bitkisel polinörit olgusu meydana gelir.
Ultrasonun etkisi altında vücutta meydana gelen değişikliklerin doğası, maruz kalma dozuna bağlıdır.
Küçük dozlar - ses seviyesi 80-90 dB - uyarıcı bir etki sağlar - mikro masaj, metabolik süreçlerin hızlanması. Büyük dozlar (120 dB veya daha yüksek ses seviyeleri) zarar verici etkiye sahiptir. Ultrasonun ultrasonik kurulumlara bakım yapan kişiler üzerindeki olumsuz etkilerini önlemenin temeli hijyenik düzenlemedir.
GOST 12.1.01-89 "Ultrason. Genel güvenlik gereksinimleri", "Endüstriyel ultrasonik tesislerde çalışmak için sıhhi standartlar ve kurallar" (No. 1733-77) uyarınca duyulabilir seslerin yüksek frekans bölgesindeki ses basıncı seviyeleri ve işyerlerindeki ultrasonlar sınırlıdır (12,5 ila 100 kHz arasındaki üçte bir oktav bantlarının geometrik ortalama frekanslarında 80 ila 110 dB).
Ultrasonun teknolojik tesislerin operatörleri ve tedavi ve teşhis odaları personeli üzerindeki olumsuz etkilerini önlemeye yönelik önlemler, öncelikle teknik nitelikte önlemlerin alınmasından oluşur. Bunlar arasında otomatik, uzaktan kumandalı ultrason ekipmanlarının oluşturulması; mümkün olduğunca düşük güçlü ekipmanların kullanılması, bu da işyerindeki gürültü ve ultrason yoğunluğunun 20-40 dB kadar azaltılmasına yardımcı olur; ekipmanın ses yalıtımlı odalara veya uzaktan kumandalı odalara yerleştirilmesi; kauçuk, gürültü önleyici mastik ve diğer malzemelerle kaplanmış çelik sac veya duraluminden yapılmış ses yalıtım cihazları, mahfazalar, ekranlar ekipmanı.
Ultrasonik kurulumları tasarlarken, duyulabilir aralıktan en uzak olan, 22 kHz'den düşük olmayan çalışma frekanslarının kullanılması tavsiye edilir.
Sıvı ve katı ortamlarla temas halindeyken ultrasona maruz kalmayı ortadan kaldırmak için, temasın mümkün olduğu işlemler sırasında (örneğin, malzemelerin yüklenmesi ve boşaltılması) ultrasonik dönüştürücüleri otomatik olarak kapatacak bir sistemin kurulması gerekir. Elleri ultrasonun temas etkisinden korumak için titreşim önleyici saplı özel bir çalışma aleti kullanılması tavsiye edilir.
Üretim nedenlerinden dolayı gürültü seviyesini ve ultrason yoğunluğunu kabul edilebilir değerlere düşürmek mümkün değilse, kişisel koruyucu ekipman - gürültü koruması, pamuklu astarlı lastik eldivenler vb. - kullanılması gerekir.
Teknolojinin ve araçların gelişmesi, teknolojik süreçlerin ve ekipmanların iyileştirilmesine, makinelerin gücünde ve boyutlarında bir artış eşlik ediyor, bu da spektrumdaki düşük frekanslı bileşenlerin artma eğilimini ve göreceli olarak infrasound'un ortaya çıkışını belirliyor. üretim ortamında yeni, tam olarak incelenmemiş bir faktör.
Infrasound, sıklıkla meydana gelen akustik titreşimlere verilen isimdir! 20 Hz'nin altında. Bu frekans aralığı işitilebilirlik eşiğinin altındadır ve insan kulağı bu frekanslardaki titreşimleri algılayamaz.
Endüstriyel kızılötesi ses, duyulabilir frekanslardaki gürültüyle aynı işlemler nedeniyle oluşur. İnfrasonik titreşimlerin en büyük yoğunluğu, düşük frekanslı mekanik titreşimler (mekanik kökenli infrasound) veya türbülanslı gaz ve sıvı akışları (aerodinamik veya hidrodinamik kökenli infrasound) gerçekleştiren geniş yüzeylere sahip makineler ve mekanizmalar tarafından oluşturulur.
Endüstriyel ve ulaşım kaynaklarından kaynaklanan düşük frekanslı akustik titreşimlerin maksimum seviyeleri 100-110 dB'e ulaşır.
İnfrasound'un vücut üzerindeki biyolojik etkilerine ilişkin çalışmalar, 110 ila 150 dB veya daha yüksek seviyelerde, insanlarda hoş olmayan öznel duyumlara ve merkezi sinir, kardiyovasküler ve solunum sistemlerinde değişiklikler dahil olmak üzere çok sayıda reaktif değişikliğe neden olabileceğini göstermiştir. vestibüler analizör. İnfrasonun öncelikle düşük ve orta frekanslarda işitme kaybına neden olduğuna dair kanıtlar vardır. Bu değişikliklerin ciddiyeti, infrasound şiddetinin düzeyine ve faktörün süresine bağlıdır.
İşyerlerinde Infrasound Hijyenik Standartlarına (No. 2274-80) uygun olarak, spektrumun doğasına göre infrases, geniş bant ve harmonik olarak ikiye ayrılır. Spektrumun harmonik yapısı, oktav frekans bantlarında, bir banttaki seviyenin komşu bantlara göre en az 10 dB aşılmasıyla belirlenir.
Zamansal özelliklerine göre infrasound sabit ve sabit olmayan olarak ikiye ayrılır.
İş yerlerinde infrasonun normalleştirilmiş özellikleri, geometrik ortalama frekansları 2, 4, 8, 16 Hz olan oktav frekans bantlarındaki desibel cinsinden ses basıncı seviyeleridir. Kabul edilebilir ses basıncı seviyeleri 2, 4, 8, 16 Hz oktav bantlarında 105 dB ve 31,5 Hz oktav bandında 102 dB'dir. Bu durumda toplam ses basıncı seviyesi 110 dB Lin'i aşmamalıdır. Sabit olmayan infrases için normalize edilmiş karakteristik, genel ses basıncı seviyesidir.
İnfrasound ile mücadelenin en etkili ve pratik olarak tek yolu, onu kaynağında azaltmaktır. Tasarımları seçerken, yüksek sertliğe sahip küçük boyutlu makineler tercih edilmelidir, çünkü geniş alanlı düz yüzeylere ve düşük sertliğe sahip yapılarda, infrasound üretimi için koşullar yaratılmıştır. Kaynağında kızılötesi sese karşı mücadele, teknolojik ekipmanın çalışma modunun değiştirilmesi - hızının arttırılması (örneğin, dövme ve presleme makinelerinin çalışma stroklarının sayısının arttırılması, böylece güç darbelerinin ana frekansının arttırılması) yönünde gerçekleştirilmelidir. kızılötesi aralığının dışındadır).
Aerodinamik süreçlerin yoğunluğunu azaltmak için önlemler alınmalıdır - araç hızlarının sınırlandırılması, sıvıların akış hızlarının azaltılması (uçak ve roket motorları, içten yanmalı motorlar, termik santrallerin buhar tahliye sistemleri vb.).
Yayılma yolları boyunca kızılötesi sese karşı mücadelede, girişim tipi sinyal bozucular, genellikle kızılötesi spektrumdaki ayrı bileşenlerin varlığında belirli bir etkiye sahiptir.
Rezonans tipi soğurucularda doğrusal olmayan süreçlerin akışının yakın zamanda teorik olarak doğrulanması, düşük frekans bölgesinde etkili olan ses emici paneller ve muhafazalar tasarlamak için gerçek yollar açıyor.
Kişisel koruyucu ekipman olarak kulağı eşlik eden gürültünün olumsuz etkilerinden koruyan kulaklık ve kulak tıkacı kullanılması tavsiye edilir. Örgütsel önleyici tedbirler, çalışma ve dinlenme programına uyumu ve fazla mesai yasağını içermelidir. Çalışma süresinin %50'sinden fazlası ultrasonla temas halinde olduğunda, her 1,5 saatlik çalışma için 15 dakikalık molalar önerilir. Önemli bir etki, bir dizi fizyoterapötik prosedür (masaj, UT-ışınlama, su prosedürleri, vitaminizasyon vb.) ile elde edilir.

Doğada ultrason ve infrason

Yunus sonarı.

Yunusların alışılmadık derecede gelişmiş bir işitme duyusuna sahip olduğu gerçeği onlarca yıldır bilinmektedir. Beynin işitsel işlevleri yöneten bölümlerinin hacimleri, insanlardan onlarca (!) kat daha fazladır (beynin toplam hacminin yaklaşık olarak aynı olmasına rağmen). Yunus, insanlardan (15-18 kHz'e kadar) 10 kat daha yüksek (150 kHz'e kadar) ses titreşimlerinin frekanslarını algılayabilmektedir ve gücü, insanın duyabileceği seslerden 10-30 kat daha düşük olan sesleri duyabilmektedir. Örneğin yunusun görüşü ne kadar iyi olursa olsun suyun şeffaflığının düşük olması nedeniyle yetenekleri sınırlıdır. Dolayısıyla yunus, çevresiyle ilgili temel bilgileri işitme yoluyla alır. Aynı zamanda aktif konumu kullanıyor: Çıkardığı sesler çevredeki nesnelerden yansıdığında oluşan yankıyı dinliyor. Yankı ona yalnızca nesnelerin konumu hakkında değil aynı zamanda boyutları, şekli ve malzemesi hakkında da doğru bilgi verir. Başka bir deyişle işitme, yunusun etrafındaki dünyayı görmesinden daha kötü, hatta daha iyi algılamasını sağlar.
İnsan işitmesi saniyenin yaklaşık yüzde biri kadar (10 ms) zaman aralıklarını ayırt edebilir. Yunuslar saniyenin on binde biri kadar (0,1-0,3 ms) aralıkları ayırt eder. Aynı şey diğer test seslerinin hareketinde de gözlemlenir. İki kısa ses darbesi, aralarındaki aralık yalnızca 0,2-0,3 ms (insanlarda - birkaç ms) olduğunda birinden farklıdır. Ses seviyesindeki titreşimler, frekansları 2 kHz'e (insanlarda 50-70 Hz) yaklaştığında tepkilere neden olur.

Yarasa sonarları.

Doğa, yarasalara 20.000 hertz'in üzerinde salınım frekansına sahip sesler, yani insan kulağının erişemeyeceği ultrason sesleri üretme yeteneği bahşetmiştir. Yarasa bulucu son derece hassas, güvenilir ve ultra minyatürdür. Her zaman çalışır durumdadır ve insan tarafından oluşturulan tüm konum sistemlerinden kat kat daha etkilidir. Böyle bir ultrasonik "görüş" yardımıyla yarasalar karanlıkta 0,12-0,05 mm çapında gerilmiş bir teli tespit eder, gönderilen sinyalden 2000 kat daha zayıf bir yankıyı ve çok fazla sesin arka planını yakalar. girişim nedeniyle yararlı bir sesi, yani yalnızca ihtiyaç duydukları aralığı vurgulayabilirler.
Yarasalar 50.000-60.000 Hz yükseklikte ses üretir ve algılarlar. Bu, görüşleri kapalıyken bile nesnelerle çarpışmayı önleme yeteneklerini açıklar (radar prensibi). Normal insan kulağı kendi menzili içindeki tüm tonları aralıksız, sürekli olarak algılar.
Yarasalarda ultrasonlar genellikle yapı olarak normal bir düdüğe benzeyen gırtlakta meydana gelir. Akciğerlerden dışarı atılan hava, bir kasırga gibi içinden geçiyor ve sanki bir patlamayla dışarı atılmış gibi büyük bir kuvvetle dışarı çıkıyor. Gırtlaktan geçen havanın basıncı, buhar kazanındakinden iki kat daha yüksektir! Üstelik üretilen sesler çok yüksek; eğer onları yakalarsak yakın mesafeden bir savaş uçağı motorunun kükremesi olarak algılarız. Yarasalar sağır olmaz çünkü keşif ultrasonu yayarken kulaklarını kapatan kaslara sahiptirler. Kulakların güvenliği, tasarımlarının mükemmelliğiyle garanti edilir: saniyede 250 olan maksimum tarama darbesi tekrarlama hızında, yarasanın kulağındaki kanat saniyede 500 kez açılıp kapanmayı başarır.
Ses hızı, hızlı kanatlı kuşların bile hareket hızını önemli ölçüde aştığı için, ekolokasyon uçuş sırasında da kullanılabilir. En gelişmiş yer belirleyici, avlanırken büyük bir hız geliştiren ve havada sürekli akrobasi manevraları gerçekleştiren yarasaların elindedir. "Yer belirleyici" işitmenin kalitesi, avın sonuçlarıyla kanıtlanmaktadır: En küçük yırtıcılar, sivrisinekleri, tatarcıkları ve tatarcıkları avladıktan sadece 15 dakika sonra ağırlıklarını yüzde 10 artırır. “Navigasyon cihazı” o kadar hassastır ki, çapı yalnızca 0,1 milimetre olan mikroskobik boyuttaki bir nesnenin yönünü alabilmektedir. Yarasa ekolokatörleri araştırmacısı (bu arada onlara bu adı veren) Donald Griffin, eğer yankı sireni olmasaydı, bütün gece ağzı açık uçarak bir yarasanın tesadüfen yakalanacağına inanıyor tek bir sivrisinek.

Diğer doğal sonarlar.

Diğer bazı hayvan türlerinin de sonarları vardır. İspermeçet balinaları bunlara sahiptir ve bunları derin deniz kalamar konsantrasyonlarını aramak için kullanırlar. İspermeçet balinasının sonarı, 5 m'ye kadar uzunluğa sahip ve hayvanın vücudunun neredeyse üçte birini kaplayan bir tür uzun menzilli toptur.Amerika'da yaşayan Guajaro kuşlarında ekolokasyon bulunmuştur.Sonarları daha az mükemmeldir. yarasalar ve yunuslar.Nispeten düşük frekanslarda, yani 1500 ila 2500 Hz aralığında çalışırlar.Bu nedenle, Guajarolar karanlıkta küçük nesneleri fark etmezler.Guajaro mağaraları çok gürültülüdür.Kuşlar, uğursuz, delici çığlıklar yayarlar. alışkın olmayan bir kulak için dayanılması zor olan ağlama ve inleme.
Endonezya ve Pasifik Adaları'nda yaşayan kırlangıçlar da ekolokasyonu kullanır. sen farklı şekiller Salangan sonarları farklı frekanslarda çalışır: 2000 ila 7000 Hz. Kuş otururken ekolokasyon aparatının çalışmaması ilginçtir; Konum darbeleri yalnızca uçuş sırasında (kanatları çırparken) gönderilir. Swiftlet sonar ışıkta bile çalışmıyor.

Teknolojide ultrason ve infrason

İnfrasound'un tıpta uygulanması

Şu anda infrasound tıpta yavaş yavaş kullanılmaya başlandı. Temel olarak kanser tedavisinde (tümörlerin çıkarılması), göz mikrocerrahisinde (kornea hastalıklarının tedavisi) ve diğer bazı alanlarda. Rusya'da ilk kez korneanın infrasonik tedavisi Rus Çocuk Hastanesi'nde kullanıldı. klinik hastane. Pediatrik oftalmoloji pratiğinde ilk kez kornea hastalıklarının tedavisinde infrasound ve infrasound fonoforez kullanıldı. Özetliyor tıbbi maddeler Infrasound kullanarak korneaya müdahale sadece iyileşme sürecini hızlandırmakla kalmadı, aynı zamanda kalıcı kornea opasitelerinin emilmesine ve hastalığın nüksetme sayısının azaltılmasına da katkıda bulundu. Artık infrasound tedavi yöntemini kullanan birçok fizyoterapötik cihaz var. Ancak yalnızca dar uzmanlıklarda kullanılırlar. İnfrasonun kansere karşı kullanımı hakkında çok az şey biliniyor; bu türden yalnızca birkaç cihaz var. Her ne kadar kullanım beklentileri şüpheli olmasa da. Uygulamanın karmaşıklığı, infrasound'un canlı organizma üzerinde zararlı bir etkiye sahip olmasından kaynaklanmaktadır; uygun maruz kalma parametrelerini bulmak için yüzlerce test ve uzun yıllar süren çalışmalar yapılması gerekmektedir. Bu yöntemin geleceği çok uzakta değil.

İnfrasonik (psikotronik) silahlar ve kullanımları

21. yüzyılda, ABD ve Rusya da dahil olmak üzere askeri-politik dünya arenasında lider olan bazı ülkeler tarafından infrasonik silahların geliştirilmesi ve test edilmesine ilişkin bilgiler var. İnfrasonun etkilerine dayanan süper silahların yaratıcıları, düşmanı tamamen bastırdıklarını ve mide bulantısı ve kusma gibi "kaçınılmaz" sonuçlara neden olduklarını iddia ediyorlar. İnfrasonik silahlar esas olarak insan gücüne karşı kullanılır. Bazı ülkelerde yapılan araştırmalara göre, infrasound titreşimleri merkezi sinir sistemini ve sindirim organlarını etkileyerek felç, kusma ve spazmlara yol açarak genel halsizlik ve yemek sırasında ağrıya neden olabiliyor. iç organlar ve birkaç Hz'lik frekanslarda daha yüksek seviyelerde - baş dönmesine, mide bulantısına, bilinç kaybına ve bazen körlüğe ve hatta ölüme kadar.
İnfrasonik silahlar ayrıca insanlarda paniğe, öz kontrol kaybına ve özellikle savaş koşullarında değerli olan yıkım kaynağından (!) karşı konulmaz bir saklanma arzusuna neden olabilir. Belirli frekanslar orta kulağı etkileyerek titreşimlere neden olabilir ve bu da hareket tutması veya deniz tutması sırasında ortaya çıkanlara benzer hislere neden olabilir. Menzili, yayılan güç, taşıyıcı frekansının değeri, radyasyon modelinin genişliği ve akustik titreşimlerin gerçek ortamda yayılma koşulları ile belirlenir.Bu tür silahların geliştiricileri ve bunların korkunç sonuçlarının araştırmacıları, Devlet hazinesinden çok para.
İnfrasonik silahlar, güçlü infrasonik titreşimlerin yönlendirilmiş radyasyonunun kullanımına dayanan KİS (kitle imha silahları) türlerinden biridir. Bu tür silahların prototipleri halihazırda mevcuttur ve olası bir test nesnesi olarak defalarca değerlendirilmiştir. Pratik açıdan ilgi çekici olan, onda bir ve hatta yüzde birlerden Hz birimlerine kadar değişen frekanslara sahip salınımlardır. Infrasound, çeşitli ortamlarda düşük emilim ile karakterize edilir; bunun sonucunda hava, su ve yer kabuğundaki infrases dalgaları uzun mesafeler kat edebilir ve beton ve metal bariyerlere nüfuz edebilir. Bu silahın kişinin merkezi sinir sistemi üzerinde psikotronik etkisi vardır ve daha sonra yüksek frekanslarda tüm vücudu devre dışı bırakır. Amerika Birleşik Devletleri'nde Pentagon, özellikle de ABD Savunma Bakanlığı bu gizli silahı geliştiriyor. İnfrasonik silahın geliştirilmesinin yanı sıra, bu silahın insanlar üzerindeki etkilerinin araştırılmasına da özel önem veriliyor ve milyonlarca dolarlık transferler ayrılıyor. Bu tür silahların geliştirilmesinin SSCB'de 80'lerin sonlarında gerçekleştirildiği biliniyor. Teknik Bilimler Doktoru V. Kanyuk'un hikayesinden: “Podlipki'de gizli bir kompleksin başındaydım. NPO Energia'nın bir üyesiydi (akademisyen V.P. Glushko başkanlığında). CPSU Merkez Komitesi ve SSCB Bakanlar Kurulu'nun 27 Ocak 1986 tarihli kapalı Kararı uyarınca, özel fiziksel alanlar jeneratörü oluşturduk. Nüfusun büyük kitlelerinin davranışlarını düzeltmeyi başardı. Uzay yörüngesine fırlatılan bu ekipman, "ışını" ile Krasnodar Bölgesi'ne eşit bir alanı kapladı. Bu ve ilgili programlara her yıl tahsis edilen fonlar beş milyar dolara (!) eşdeğerdi...” (evet, tam olarak 1 ABD Doları başına yaklaşık 6 ruble oranında bu dolarlar) 1991 yazında bir komite SSCB Yüksek Sovyeti korkutucu bir rakam yayınladı. KGB (Devlet Güvenlik Komitesi, bizim FSB'mizin veya Amerikan FBI'ın bir benzeri), Bilimler Akademisi, Savunma Bakanlığı ve diğer departmanlar, reform öncesi rublenin tamamının yarım milyarını psikotronik silahların geliştirilmesine harcadı. Ana görevlerden biri "düşman birlikleri ve nüfusu üzerinde uzaktan tıbbi-biyolojik ve psikofiziksel etki" idi. Rusya'da (resmi olmayan verilere göre), “Lava - 5” ve “Ruslo - 1” infrasonik dalgaların yayılmasına dayanan psikotronik silahların yerli gelişmeleri var. Kitle imha araçlarının sınıflandırılmasında (gelişmiş ülkelerin askeri-endüstriyel kompleksleri tarafından kullanılmaktadır) bir maddenin ortaya çıktığı belirtiliyor: “Bunlar genetik aparatı etkileyen silahlardır. Bazı çevrelerde buna “çevre dostu” ve hatta “insancıl” deniyor; örneğin nükleer silahlar gibi şehirleri yok etmiyor ve çoğu zaman insanları öldürmüyor. Düşük tahrip gücüne rağmen, düşman personeline karşı (nükleer silahlar ve diğerleri hariç) daha yüksek bir etkinliğe sahiptir. Bu silah, gösterilerin ve ayaklanmaların dağıtılması sırasında etkili bir etki ölçüsü olarak sadece ordunun değil polis güçlerinin de ilgisini çekmektedir; gelecekte tazyikli su, plastik mermi ve copların, göz yaşartıcı gaz ve gaz bombalarının yerini almalıdır. diğer modası geçmiş araçlar. Buna etnik silah da denir. İnfrasonik silahların kitle imha silahları alanında yeni bir dönüm noktası olduğunu söylemek yanlış olmaz.

Ultrasonun tıpta uygulanması

Hijyen. Ultrasonun biyolojik nesneleri aktif olarak etkilediği (örneğin bakterileri öldürdüğü) gerçeği 70 yılı aşkın süredir bilinmektedir, ancak hastalıklı organlar üzerindeki etkisinin spesifik mekanizması konusunda doktorlar arasında hala bir fikir birliği yoktur. Hipotezlerden biri: Yüksek frekanslı ultrason titreşimleri, mikro masajın eşlik ettiği dokuların iç ısınmasına neden olur.
Sanitasyon. Cerrahi aletler için ultrason sterilizatörleri hastanelerde ve kliniklerde yaygın olarak kullanılmaktadır.
Teşhis. Beyin tümörlerini tespit etmek ve teşhis koymak için ultrason ışın taramasına sahip elektronik ekipman kullanılır.
Doğum, son zamanlarda pratikte sağlam bir şekilde yerleşmiş olan fetal hareketin ultrasonografisinde (US) olduğu gibi, nabız eko ultrason tekniklerinin en sıkı şekilde kurulduğu bir tıp alanıdır. Artık fetal uzuvların hareketi, sahte solunum, kalp ve kan damarlarının dinamikleri hakkında bilgi birikiyor. Fetüsün fizyolojisi ve gelişimi araştırılırken anomalilerin tespiti henüz çok uzaktadır.
Oftalmoloji. Ultrason, özellikle gözün boyutunu doğru bir şekilde belirlemek ve aynı zamanda donukluk durumunda yapılarındaki patolojileri ve anormallikleri incelemek ve dolayısıyla geleneksel optik muayeneye erişilememek için uygundur. Gözün arkasındaki alan - yörünge - gözle muayeneye açıktır, bu nedenle ultrason, bilgisayarlı tomografi ile birlikte bu alandaki patolojileri incelemek için ana yöntemlerden biri haline gelmiştir.
Kardiyoloji. Ultrason yöntemleri kalbin ve komşu büyük damarların incelenmesinde yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunun nedeni, mekansal bilgiyi hızlı bir şekilde elde etme yeteneğinin yanı sıra, bunu tomografik görselleştirme ile birleştirme olasılığıdır.
Terapi ve ameliyat. Uzun zamandır biliniyor ki
Ultrason radyasyonu dar odaklı yapılabilir. Fransız fizikçi Paul Langevin, bunun canlı organizmalar üzerindeki zararlı etkisini ilk kez fark etti. Gözlemlerinin sonuçları ve ultrasonik dalgaların içinden geçebileceği bilgiler yumuşak kumaşlar insan vücudunun 1930'lu yılların başlarından beri var olmasına yol açmıştır. Ultrasonun çeşitli hastalıkların tedavisinde kullanılması sorununa büyük ilgi vardı. Ultrason özellikle fizyoterapide yaygın olarak kullanılmaya başlandı. Bununla birlikte, ultrasonik radyasyonun biyolojik çevre ile etkileşiminden kaynaklanan olayların analizine yönelik bilimsel bir yaklaşım ancak son zamanlarda ortaya çıkmaya başlamıştır. Terapötik ultrason, sırasıyla düşük yoğunluklu ve yüksek yoğunluklu ultrason olarak ikiye ayrılabilir; hasar vermeyen ısıtma (veya herhangi bir termal olmayan etki) ve yaralanmaların tedavisinde (fizik tedavi ve bazı kanser türleri) normal fizyolojik reaksiyonların uyarılması ve hızlandırılması. terapi). Daha yüksek yoğunluklarda ana amaç dokuda kontrollü, seçici bir yıkıma yol açmaktır (cerrahi). Elektronik ekipman, beyin cerrahisinde güçlü, odaklanmış yüksek frekanslı (yaklaşık 1000 kHz) bir ışınla beynin bireysel bölgelerini etkisiz hale getirmek için kullanılır.

Diğer teknolojiler

Hidrolokasyon. Ultrasonik dalgadaki basınç, geleneksel ses dalgasındaki basıncı binlerce kat aşar ve havadaki mikrofonlar, sudaki hidrofonlar kullanılarak kolayca tespit edilir. Bu, balık sürülerini veya diğer su altı nesnelerini tespit etmek için ultrasonun kullanılmasını mümkün kılar. İlk pratik ultrasonik denizaltı tespit sistemlerinden biri Birinci Dünya Savaşı'nın sonunda ortaya çıktı.
Ultrasonik akış ölçer. Böyle bir cihazın çalışma prensibi Doppler etkisine dayanmaktadır. Ultrason darbeleri dönüşümlü olarak akış boyunca ve akışa karşı yönlendirilir. Bu durumda sinyal iletim hızı ya akış hızına eklenir ya da ondan çıkarılır. Ölçüm devresinin iki kolundaki darbelerin fazlarında ortaya çıkan fark elektronik ekipman tarafından kaydedilir ve sonuç olarak akış hızı ve bundan kütle hızı (akış hızı) hesaplanır. Bu ölçüm cihazı hem kapalı bir döngüde (örneğin, bir aorttaki kan akışını veya bir nükleer reaktördeki soğutucuyu incelemek için) hem de açık bir döngüde (örneğin bir nehir) kullanılabilir.
Kimyasal Teknoloji. Yukarıda açıklanan yöntemler, ortamın fiziksel özelliklerinin değişmediği düşük güç kategorisine aittir. Ancak yüksek yoğunluklu ultrasonun ortama yönlendirildiği yöntemler de vardır. Aynı zamanda, sıvıda güçlü bir kavitasyon süreci gelişir (basınç arttığında çöken birçok kabarcık veya boşluk oluşumu), fiziksel ve fiziksel özelliklerde önemli değişikliklere neden olur. kimyasal özellikler bu ortam. Kimyasallar üzerinde çok sayıda ultrasonik etki yöntemi aktif maddeler ultrasonik kimya adı verilen bilimsel ve teknik bir bilgi dalında birleştirilir. Hidroliz, oksidasyon, moleküler yeniden düzenleme, polimerizasyon, dipolimerizasyon ve reaksiyonların hızlandırılması gibi süreçleri araştırır ve uyarır.
Ultrasonik lehimleme. Metal eriyiklerinde güçlü ultrasonik dalgaların neden olduğu kavitasyon, alüminyumun oksit filmini yok eder ve akı olmadan kalay lehim ile lehimlenmesini sağlar. Ultrasonik kaynaklı metallerden üretilen ürünler yaygın endüstriyel ürünler haline gelmiştir.
Ultrasonik işleme. Ultrasonik enerji, cam, seramik, tungsten karbür ve sertleştirilmiş çelik gibi çok sert ve kırılgan malzemelerden yapılmış parçaların işlenmesinde başarıyla kullanılmaktadır. Endüstri ayrıca kuvars kristallerinin ve optik camın yüzeylerini temizlemek, küçük hassas bilyalı rulmanlar ve küçük parçaların çapaklarını almak için geniş bir ekipman yelpazesi kullanır.
Ultrason homojen karışımların hazırlanmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. 1927'de Amerikalı bilim adamları Leamus ve Wood, birbiriyle karışmayan iki sıvının (örneğin, yağ ve su)
vesaire.................

Giriş………………………………………………………………………………3

Ultrason………………………………………………………………………………….4

Elastik dalgalar halinde ultrason……………………………………..4

Ultrasonun spesifik özellikleri………………………………..5

Ultrason kaynakları ve alıcıları………………………………………..7

Mekanik emitörler……………………………………………………...7

Elektroakustik dönüştürücüler…………………………….9

Ultrason alıcıları……………………………………………………………..11

Ultrason uygulaması………………………………………………………………11

Ultrasonik temizleme……………………………………………………………11

Mekanik restorasyon süper sert ve kırılgan

malzemeler………………………………………………………13

Ultrasonik kaynak…………………………………………….14

Ultrasonik lehimleme ve kalaylama……………………………………14

Üretim süreçlerinin hızlandırılması………………..…………15

Ultrasonik kusur tespiti…………………………..…………15

Radyo elektroniklerinde ultrason………………………..…………………17

Tıpta ultrason……………………………..……………..18

Edebiyat……………………………………………………………..……………….19

Yirmi birinci yüzyıl atomun, uzay araştırmalarının, radyo elektroniğinin ve ultrasonun yüzyılıdır. Ultrason bilimi nispeten gençtir. Birinci laboratuvar çalışmaları Ultrason araştırmaları, 19. yüzyılın sonunda büyük Rus fizikçi P. N. Lebedev tarafından gerçekleştirildi ve ardından birçok önde gelen bilim adamı ultrason üzerinde çalıştı.

Ultrason, parçacıkların bir ortamdaki dalga benzeri yayılan salınımlı hareketidir. Ultrasonun işitilebilir aralıktaki seslerle karşılaştırıldığında bazı özellikleri vardır. Ultrasonik aralıkta yönlendirilmiş radyasyonu elde etmek nispeten kolaydır; odaklanmaya iyi uyum sağlar ve bunun sonucunda ultrasonik titreşimlerin yoğunluğu artar. Gazlar, sıvılar ve katılarda yayıldığında ultrason, birçoğu bilim ve teknolojinin çeşitli alanlarında pratik uygulama bulan ilginç olaylara yol açar.

Son yıllarda ultrason bilimsel araştırmalarda giderek daha önemli bir rol oynamaya başladı. Ultrasonik kavitasyon ve akustik akışlar alanındaki teorik ve deneysel araştırmalar başarıyla yürütülmüş ve bu da yeni gelişmelerin geliştirilmesini mümkün kılmıştır. teknolojik süreçler sıvı fazda ultrasonun etkisi altında meydana gelir. Şu anda, birçok kimyasal ve teknolojik süreci hızlandırmayı mümkün kılan yeni bir kimya yönü oluşturuluyor - ultrasonik kimya. Bilimsel araştırmalar, ses dalgalarının madde ile moleküler etkileşimini inceleyen yeni bir akustik dalının - moleküler akustik - ortaya çıkmasına katkıda bulundu. Ultrasonun yeni uygulama alanları ortaya çıkmıştır: intraskopi, holografi, kuantum akustiği, ultrasonik faz ölçümü, akustoelektronik.

Teorik ve yanı sıra Deneysel çalışmalar Ultrason alanında çok şey yapıldı pratik iş. Üniversal ve özel ultrasonik makineler, arttırılmış statik basınç altında çalışan tesisatlar, parçaların temizlenmesi için ultrasonik mekanize tesisatlar, artırılmış frekanslı ve yeni soğutma sistemli jeneratörler, alanı eşit dağıtılan dönüştürücüler geliştirilmiştir. Üretim hatlarına dahil edilen otomatik ultrasonik üniteler oluşturulmuş ve üretime sokularak işgücü verimliliğini önemli ölçüde artırılmıştır.

ultrason

Ultrason (ABD), frekansı 15-20 kHz'i aşan elastik titreşimler ve dalgalardır. Ultrasonik frekans bölgesinin, onu işitilebilir ses bölgesinden ayıran alt sınırı, insan işitmesinin öznel özellikleri tarafından belirlenir ve koşulludur, çünkü üst sınır Her insanın kendi işitsel algısı vardır. Ultrasonik frekansların üst sınırı şu şekilde belirlenir: fiziksel doğa Yalnızca maddi bir ortamda yayılabilen elastik dalgalar, yani. dalga boyunun, bir gazdaki moleküllerin ortalama serbest yolundan veya sıvılar ve katılardaki atomlar arası mesafelerden önemli ölçüde daha büyük olması şartıyla. Normal basınçtaki gazlarda ultrasonik frekansların üst sınırı » 10 9 Hz'dir, sıvı ve katılarda sınır frekansı 10 12 -10 13 Hz'e ulaşır. Dalga boyuna ve frekansa bağlı olarak, ultrasonun radyasyon, alım, yayılma ve uygulama gibi çeşitli spesifik özellikleri vardır, bu nedenle ultrason frekansları bölgesi üç bölgeye ayrılır:

· düşük ultrasonik frekanslar (1,5×10 4 – 10 5 Hz);

· ortalama (10 5 – 10 7 Hz);

· yüksek (10 7 – 10 9 Hz).

Frekansları 10 9 – 10 13 Hz olan elastik dalgalara genel olarak hiper ses adı verilir.

Elastik dalgalar olarak ultrason.

Ultrason dalgaları (duyulamayan ses) doğası gereği duyulabilir aralıktaki elastik dalgalardan farklı değildir. Yalnızca gazlarda ve sıvılarda dağılır boyuna dalgalarda ve katılarda - boyuna ve kesme S.

Ultrasonun yayılması, herhangi bir frekans aralığındaki akustik dalgalarda ortak olan temel yasalara uyar. Yayılmanın temel yasaları şunları içerir: çeşitli ortamların sınırlarında ses yansıması ve ses kırılması yasaları, ses kırınımı ve ses saçılımıÇevredeki engeller ve homojensizlikler ile sınırlardaki düzensizliklerin varlığında, dalga kılavuzu yayılım yasalarıçevrenin sınırlı alanlarında. Ses dalga boyu l ile geometrik boyut D - ses kaynağının boyutu veya dalga yolundaki engelin boyutu, ortamın homojensizliklerinin boyutu arasındaki ilişki önemli bir rol oynar. D>>l olduğunda, sesin engellerin yakınında yayılması esas olarak geometrik akustik yasalarına göre gerçekleşir (yansıma ve kırılma yasaları kullanılabilir). Yayılımın geometrik deseninden sapma derecesi ve kırınım olayını dikkate alma ihtiyacı, parametre tarafından belirlenir; burada r, gözlem noktasından kırınıma neden olan nesneye olan mesafedir.

Ultrasonik dalgaların sınırsız bir ortamda yayılma hızı, ortamın esneklik özellikleri ve yoğunluğu ile belirlenir. Kapalı ortamlarda dalga yayılma hızı, sınırların varlığından ve doğasından etkilenir, bu da hızın frekansa bağımlılığına (ses hızı dağılımı) yol açar. Belirli bir yönde yayılan bir ultrasonik dalganın genliği ve yoğunluğundaki azalma, yani ses zayıflaması, herhangi bir frekanstaki dalgalarda olduğu gibi, dalga cephesinin kaynaktan uzaklığa göre sapması, saçılması ve sesin emilmesi. Hem işitilebilir hem de işitilemez aralıklardaki tüm frekanslarda, ortamın kayma viskozitesinden (iç sürtünme) kaynaklanan "klasik" emilim adı verilen olay meydana gelir. Ek olarak, genellikle “klasik” emilimi önemli ölçüde aşan ek (gevşeme) emilimi de vardır.

Ses dalgalarının önemli yoğunluğuyla doğrusal olmayan etkiler ortaya çıkar:

· süperpozisyon ilkesi ihlal edilir ve dalga etkileşimi meydana gelir, bu da tonların ortaya çıkmasına neden olur;

· Dalganın şekli değişir, spektrumu daha yüksek harmoniklerle zenginleşir ve buna bağlı olarak emilim artar;

· Sıvıda ultrason yoğunluğunun belirli bir eşik değerine ulaşıldığında kavitasyon meydana gelir (aşağıya bakın).

Doğrusal akustik yasalarının uygulanabilirliği ve doğrusal olmayan etkilerin ihmal edilme olasılığı için kriter: M<< 1, где М = v/c, v – колебательная скорость частиц в волне, с – скорость распространения волны.

M parametresine “Mach numarası” denir.

Ultrasonun spesifik özellikleri

Ultrasonun fiziksel doğası ve yayılmasını belirleyen temel yasalar, herhangi bir frekans aralığındaki ses dalgalarıyla aynı olmasına rağmen, bir takım spesifik özelliklere sahiptir. Bu özellikler nispeten yüksek ultrason frekanslarından kaynaklanmaktadır.

Dalga boyunun küçüklüğü belirler radyal karakter ultrasonik dalgaların yayılması. Vericinin yakınında dalgalar, enine boyutu yayıcının boyutuna yakın kalan ışınlar şeklinde yayılır. Böyle bir ışın (ultrasonik ışın) büyük engellere çarptığında yansıma ve kırılma yaşar. Işın küçük engellere çarptığında, ortamdaki küçük homojensizliklerin (mm'nin onda biri ve yüzde biri düzeyinde) tespit edilmesini mümkün kılan dağınık bir dalga ortaya çıkar. Ultrasonun ortamın homojensizlikleri üzerine yansıması ve saçılması, optik olarak opak ortamda oluşmayı mümkün kılar ses görselleri Işık ışınları kullanılarak yapılana benzer şekilde, ses odaklama sistemlerini kullanan nesneler.

Ultrason odaklama sadece ses görüntüleri (sesli görüş ve akustik holografi sistemleri) elde etmekle kalmaz, aynı zamanda yoğunlaşmak Ses enerjisi. Ultrasonik odaklama sistemlerini kullanarak belirli formları oluşturmak mümkündür. yönlülük özellikleri yayıcılar ve onları kontrol edin.

Ultrasonik dalganın yoğunluğundaki değişiklikle ilişkili ışık dalgalarının kırılma indisindeki periyodik değişiklik, ışığın ultrasonla kırınımı, megahertz-gigahertz aralığındaki ultrasonik frekanslarda gözlemlendi. Bu durumda ultrasonik dalga bir kırınım ızgarası olarak düşünülebilir.

Ultrasonik alandaki en önemli doğrusal olmayan etki kavitasyon– sıvı içerisinde buhar, gaz veya bunların bir karışımı ile doldurulmuş titreşen kabarcıklardan oluşan bir kütlenin ortaya çıkması. Kabarcıkların karmaşık hareketi, çökmeleri, birbirleriyle birleşmeleri vb. sıvıda sıkıştırma darbeleri (mikroşok dalgaları) ve mikro akışlar oluşturarak ortamın lokal ısınmasına ve iyonizasyona neden olur. Bu etkilerin madde üzerinde etkisi vardır: sıvının içindeki katıların tahribatı meydana gelir ( kavitasyon erozyonu), sıvının karışması meydana gelir, çeşitli fiziksel ve kimyasal işlemler başlatılır veya hızlandırılır. Kavitasyon koşullarını değiştirerek çeşitli kavitasyon etkilerini güçlendirmek veya zayıflatmak mümkündür, örneğin ultrasonik frekansın artmasıyla mikro akışların rolü artar ve kavitasyon erozyonu azalır; sıvıdaki basınç arttıkça mikro darbe etkilerinin rolü artar. Frekanstaki bir artış, sıvının türüne, gaz içeriğine, sıcaklığına vb. bağlı olarak kavitasyonun başlangıcına karşılık gelen eşik yoğunluk değerinde bir artışa yol açar. Atmosfer basıncındaki su için bu genellikle 0,3-1,0 W/cm'dir. 2. Kavitasyon karmaşık bir olay dizisidir. Ultrasonik dalgalar, sıvı formda yüksek ve alçak basınç alanlarını değiştirerek yayılır ve yüksek sıkıştırma ve seyrekleşme bölgeleri oluşturur. Seyreltilmiş bir bölgede hidrostatik basınç, sıvının moleküllerine etki eden kuvvetlerin moleküller arası yapışma kuvvetlerinden daha büyük olacağı ölçüde azalır. Hidrostatik dengedeki keskin bir değişimin sonucu olarak sıvı "patlar" ve çok sayıda küçük gaz ve buhar kabarcıkları oluşur. Bir sonraki an, sıvıda bir yüksek basınç periyodu oluştuğunda, önceden oluşmuş kabarcıklar çöker. Kabarcıkların çökmesi sürecine, birkaç yüz atmosfere ulaşan, çok yüksek yerel anlık basınca sahip şok dalgalarının oluşumu eşlik ediyor.

Ultrason kaynakları ve alıcıları.

Doğada, ultrason hem birçok doğal sesin bir bileşeni olarak (rüzgar, şelale, yağmur gürültüsünde, deniz sörfü tarafından yuvarlanan çakıl taşlarının gürültüsünde, fırtına akıntılarına eşlik eden seslerde vb.) hayvanlar dünyasının sesleri. Bazı hayvanlar engelleri tespit etmek ve uzayda gezinmek için ultrasonik dalgaları kullanır.

Ultrason yayıcılar iki büyük gruba ayrılabilir. Birincisi yayıcı-jeneratörleri içerir; İçlerindeki salınımlar, sabit bir akış yolundaki engellerin (bir gaz veya sıvı akışı) varlığı nedeniyle uyarılır. İkinci grup yayıcılar elektroakustik dönüştürücülerdir; elektrik voltajındaki veya akımındaki mevcut dalgalanmaları, çevreye akustik dalgalar yayan katı bir cismin mekanik titreşimlerine dönüştürürler.

Mekanik yayıcılar.

Birinci tip (mekanik) yayıcılarda, bir jetin (sıvı veya gaz) kinetik enerjisinin akustik enerjiye dönüştürülmesi, çeşitli türdeki engellere aktığında jetin (siren) periyodik olarak kesilmesi sonucu meydana gelir ( gaz jeti jeneratörleri, düdükler).

Ultrasonik siren, bir odaya yerleştirilmiş çok sayıda deliğe sahip iki disktir (Şekil 1).

Yüksek basınç altında odaya giren hava her iki diskin deliklerinden çıkar. Rotor diski (3) döndüğünde delikleri sabit stator diskinin (2) delikleri ile ancak belirli zamanlarda çakışacaktır. Sonuç olarak hava titreşimleri meydana gelecektir. Rotor dönüş hızı ne kadar yüksek olursa, aşağıdaki formülle belirlenen hava titreşim frekansı da o kadar yüksek olur:

burada N, rotor ve statorun çevresi etrafında eşit olarak dağıtılan deliklerin sayısıdır; w rotorun açısal hızıdır.

Siren odasındaki basınç genellikle 0,1 ila 5,0 kgf/cm2 arasındadır. Sirenlerin yaydığı ultrasonik frekansın üst sınırı 40-50 kHz'i aşmamaktadır ancak üst sınırı 500 kHz olan tasarımlar bilinmektedir. Jeneratörlerin verimliliği %60'ı geçmez. Sirenin çıkardığı sesin kaynağı deliklerden akan gaz darbeleri olduğundan sirenlerin frekans spektrumu bu darbelerin şekline göre belirlenir. Sinüzoidal salınımlar elde etmek için, aralarındaki mesafeler çaplarına eşit olan yuvarlak delikli sirenler kullanılır. Deliğin genişliği kadar aralıklı dikdörtgen delikler için darbe şekli üçgendir. Düzensiz yerleştirilmiş ve farklı şekillerde deliklere sahip birkaç rotorun (farklı hızlarda dönen) kullanılması durumunda, bir gürültü sinyali elde edilebilir. Sirenlerin akustik gücü onlarca kW'a ulaşabilir. Güçlü bir sirenin radyasyon alanına pamuk yünü yerleştirilirse tutuşacak ve çelik talaşları kızgın bir şekilde ısınacaktır.

Ultrasonik düdük üretecinin çalışma prensibi normal polis düdüğüyle hemen hemen aynıdır, ancak boyutları çok daha büyüktür. Yüksek hızdaki hava akışı, jeneratörün iç boşluğunun keskin kenarına çarparak rezonatörün doğal frekansına eşit frekansta salınımlara neden olur. Böyle bir jeneratör kullanarak nispeten düşük güçle 100 kHz'e kadar frekansta salınımlar oluşturmak mümkündür. Daha fazla güç elde etmek için, gaz akış hızının daha yüksek olduğu gaz jetli jeneratörler kullanılır. Sıvı jeneratörleri bir sıvıya ultrason yaymak için kullanılır. Sıvı jeneratörlerinde (Şekil 2), çift taraflı bir uç, bükülme titreşimlerinin uyarıldığı bir rezonans sistemi görevi görür.

Memeyi yüksek hızda bırakan bir sıvı jeti, her iki tarafında girdapların oluştuğu plakanın keskin kenarına çarparak basınçta yüksek frekanslı değişikliklere neden olur.

Bir sıvı (hidrodinamik) jeneratörü çalıştırmak için 5 kg/cm2'lik aşırı sıvı basıncı gereklidir. böyle bir jeneratörün salınım frekansı aşağıdaki ilişkiyle belirlenir:

burada v, memeden dışarı akan sıvının hızıdır; d, uç ile nozül arasındaki mesafedir.

Sıvı içindeki hidrodinamik yayıcılar, yayıcının hemen yakınında birkaç W/cm2'ye varan bir yoğunlukla 30-40 kHz'e varan frekanslarda nispeten ucuz ultrasonik enerji sağlar.

Mekanik yayıcılar düşük frekanslı ultrasonik aralıkta ve ses dalgaları aralığında kullanılır. Tasarım ve kullanım açısından nispeten basittirler, üretimleri pahalı değildir, ancak tek renkli radyasyon oluşturamazlar, çok daha az kesin olarak belirlenmiş bir şekle sahip sinyaller yayarlar. Bu tür yayıcılar frekans ve genlik kararsızlığı ile karakterize edilir, ancak gazlı ortamda yayıldığında nispeten yüksek verime ve radyasyon gücüne sahiptirler: verimlilikleri% birkaç ila% 50 arasında değişir, güç birkaç watt'tan onlarca kW'a kadar değişir.

Elektroakustik dönüştürücüler.

İkinci tip yayıcılar, elektromekanik dönüşümün çeşitli fiziksel etkilerine dayanmaktadır. Kural olarak doğrusaldırlar, yani heyecan verici elektrik sinyalini şekil olarak yeniden üretirler. Düşük frekanslı ultrasonik aralıkta kullanılırlar elektrodinamik yayıcılar ve yayıcılar manyetostriktif dönüştürücüler ve piezoelektrik dönüştürücüler. En yaygın kullanılan emitörler manyetostriktif ve piezoelektrik tiplerdir.

1847'de Joule, manyetik alana yerleştirilen ferromanyetik malzemelerin boyutlarının değiştiğini fark etti. Bu fenomene çağrıldı manyetostriktif etki . Ferromanyetik bir çubuk üzerine yerleştirilmiş bir sargıdan alternatif bir akım geçerse, değişen bir manyetik alanın etkisi altında çubuk deforme olacaktır. Nikel çekirdekler, demir çekirdeklerin aksine manyetik alanda kısalır. Vericinin sargısından alternatif akım geçtiğinde, çubuğu manyetik alanın herhangi bir yönünde bir yönde deforme olur. Bu nedenle mekanik titreşimlerin frekansı alternatif akımın frekansının iki katı olacaktır.

Vericinin salınım frekansının uyarıcı akımın frekansıyla eşleşmesini sağlamak için yayıcı sargıya sabit bir polarizasyon voltajı verilir. Polarize bir yayıcıda, alternatif manyetik indüksiyonun genliği artar, bu da çekirdek deformasyonunun artmasına ve gücün artmasına neden olur.

Manyetostriktif etki, ultrasonik manyetostriktif dönüştürücülerin üretiminde kullanılır (Şekil 3).

Bu dönüştürücüler, büyük göreceli deformasyonlar, artan mekanik mukavemet ve sıcaklık etkilerine karşı düşük hassasiyet ile karakterize edilir. Manyetostriktif dönüştürücüler düşük elektrik direnç değerlerine sahiptir, bunun sonucunda yüksek güç üretmek için yüksek voltajlara gerek yoktur.

Nikel dönüştürücüler en sık kullanılır (yüksek korozyon direnci, düşük fiyat). Manyetostriktif çekirdekler ferritlerden de yapılabilir. Ferritler yüksek dirence sahiptir ve bunun sonucunda girdap akımı kayıpları ihmal edilebilir düzeydedir. Ancak ferrit kırılgan bir malzemedir ve yüksek güçte aşırı yüklenme riski taşır. Manyetostriktif dönüştürücülerin sıvılara ve katılara yayıldığında verimliliği% 50-90'dır.Işıma yoğunluğu birkaç on W / cm2'ye ulaşır.

1880'de Jacques ve Pierre Curie kardeşler şunu keşfettiler: piezoelektrik etkisi - bir kuvars plakayı deforme ederseniz, yüzlerinde zıt işaretli elektrik yükleri belirir. Bunun tersi de gözlenir - eğer bir kuvars plakanın elektrotlarına bir elektrik yükü uygulanırsa, sağlanan yükün polaritesine bağlı olarak boyutları azalacak veya artacaktır. Uygulanan voltajın işaretleri değiştiğinde, kuvars plaka ya sıkışacak ya da basıncı azaltacaktır, yani uygulanan voltajın işaretlerindeki değişikliklere göre zamanla salınacaktır. Plaka kalınlığındaki değişiklik uygulanan voltajla orantılıdır.

Piezoelektrik etki prensibi, elektriksel titreşimleri mekanik titreşimlere dönüştüren ultrasonik titreşim yayıcıların üretiminde kullanılır. Piezoelektrik malzemeler olarak kuvars, baryum titanat ve amonyum fosfat kullanılır.

Piezoelektrik dönüştürücülerin verimliliği %90'a ulaşır, radyasyon yoğunluğu birkaç on W/cm2'dir. Titreşimlerin yoğunluğunu ve genliğini arttırmak için ultrason kullanılır merkezler. Orta ultrasonik frekans aralığında, yoğunlaştırıcı, çoğunlukla içbükey şekilli bir piezoelektrik dönüştürücü formunda, yakınsak bir dalga yayan bir odaklama sistemidir. Bu tür yoğunlaştırıcıların odağında 10 5 -10 6 W/cm2 yoğunluk elde edilir.

Ultrason alıcıları.

Piezoelektrik tipteki elektroakustik dönüştürücüler çoğunlukla düşük ve orta frekanslarda ultrason alıcıları olarak kullanılır. Bu tür alıcılar, akustik sinyalin şeklinin, yani ses basıncının zamana bağımlılığının yeniden üretilmesini mümkün kılar. Uygulama koşullarına bağlı olarak alıcılar rezonanslı veya geniş bantlı olarak yapılır. Ses alanının zaman ortalamalı özelliklerini elde etmek için, termokupllar veya ses emici bir maddeyle kaplanmış termistörler formundaki termal ses alıcıları kullanılır. Yoğunluk ve ses basıncı aynı zamanda optik yöntemlerle, örneğin ultrasonla ışık kırınımıyla da değerlendirilebilir.

Ultrason uygulaması.

Çeşitli özelliklerinin kullanıldığı ultrasonun çeşitli uygulamaları üç alana ayrılabilir. Birincisi ultrasonik dalgalar aracılığıyla bilgi elde etmekle, ikincisi madde üzerinde aktif etkiyle, üçüncüsü ise sinyallerin işlenmesi ve iletilmesiyle ilgilidir. Her özel uygulama için belirli bir frekans aralığındaki ultrason kullanılır (Tablo 1). KM'nin uygulama bulduğu birçok alandan sadece birkaçı hakkında konuşalım.

Ultrasonik temizleme.

Ultrasonik temizliğin kalitesi diğer yöntemlerle kıyaslanamaz. Örneğin, parçaları durularken, yüzeylerinde% 80'e kadar kirletici madde kalır; titreşimli temizlemede - yaklaşık% 55, manuel temizlemede - yaklaşık% 20 ve ultrasonik temizlemede -% 0,5'ten fazla değil. Ayrıca karmaşık şekillere sahip parçalar ve ulaşılması zor yerler ancak ultrason kullanılarak iyi bir şekilde temizlenebilir. Ultrasonik temizlemenin özel bir avantajı, düşük fiziksel emek ile yüksek üretkenliği, yanıcı veya pahalı organik çözücüleri güvenli ve ucuz sulu alkali çözeltileri, sıvı freon vb. ile değiştirme yeteneğidir.

Ultrasonik temizleme, yerel kavitasyonu, temizleme sıvısındaki yüksek ivmelerin etkisi ile birleştiren ve kirletici maddelerin yok edilmesine yol açan karmaşık bir işlemdir. Kirlenmiş bir parça yerleştirilirse

tablo 1

Uygulamalar			Hertz cinsinden frekans
			10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 8 10 9 10 10 10 11
Bilginin alınması	Bilimsel araştırma	gazlarda, sıvılarda
		katılarda	gggggggggggggggggg
	Maddelerin özellikleri ve bileşimleri hakkında; teknolojik süreçler hakkında
		sıvılarda
		katılarda
	sonar
	Ultrasonik kusur tespiti
	boyut kontrolü
	Tıbbi teşhis
Madde üzerindeki etkisi	Aerosol pıhtılaşması
	Yanma üzerindeki etkisi
	Kimyasal proseslere etkisi
	Emülsifikasyon
	Dağıtıcı
	Püskürtme
	Kristalleşme
	Metalizasyon, lehimleme
	Mekanik restorasyon
	Plastik bozulma
	Ameliyat
Tedavi sinyaller	Gecikme hatları
	Akustik-optik cihazlar
	Akustoelektronikte sinyal dönüştürücüler

sıvı ve ultrasonla ışınlanır, daha sonra kavitasyon kabarcıklarının şok dalgasının etkisi altında parçanın yüzeyi kirden temizlenir.

Toz, duman, is, metal oksitler vb. ile hava kirliliğine karşı mücadele ciddi bir sorundur. Ultrasonik gaz ve hava temizleme yöntemi, ortamın sıcaklığına ve nemine bakılmaksızın mevcut gaz çıkışlarında kullanılabilir. Ultrasonik yayıcıyı toz-tortu odasına yerleştirirseniz etkinliği yüzlerce kat artar. Ultrasonik hava temizlemenin özü nedir? Ultrasonik titreşimlerin etkisi altında havada rastgele hareket eden toz parçacıkları birbirlerine daha sık ve daha sert çarpar. Aynı zamanda birleşirler ve boyutları artar. Parçacık büyütme işlemine pıhtılaşma denir. Büyütülmüş ve ağırlıklandırılmış parçacıklar özel filtreler tarafından yakalanır.

Süper sertin mekanik işlenmesi

ve kırılgan malzemeler.

Ultrasonik aletin çalışma yüzeyi ile iş parçası arasına aşındırıcı bir malzeme sokulursa, yayıcının çalışması sırasında aşındırıcı parçacıklar iş parçasının yüzeyini etkileyecektir. Malzeme, çok sayıda yönlendirilmiş mikro darbenin etkisi altında işleme sırasında tahrip edilir ve çıkarılır (Şekil 4).

Ultrasonik işlemenin kinematiği ana hareket olan kesmeden oluşur; aletin uzunlamasına titreşimleri ve yardımcı hareket - ilerleme hareketi. Boyuna titreşimler, işlenen malzemeyi tahrip eden aşındırıcı tanecikler için enerji kaynağıdır. Yardımcı hareket - besleme hareketi - uzunlamasına, enine ve dairesel olabilir. Ultrasonik işleme, aşındırıcının tane boyutuna bağlı olarak 50 ila 1 mikron arasında daha fazla doğruluk sağlar. Çeşitli şekillerdeki aletleri kullanarak sadece delikler açmakla kalmaz, aynı zamanda karmaşık kesimler de yapabilirsiniz. Ayrıca kavisli eksenleri kesebilir, kalıplar yapabilir, taşlayabilir, gravürleyebilir ve hatta elmas delebilirsiniz. Aşındırıcı olarak kullanılan malzemeler elmas, korindon, çakmaktaşı, kuvars kumudur.

Ultrasonik kaynak.

Mevcut yöntemlerin hiçbiri, farklı metallerin kaynaklanması veya ince plakaların kalın parçalara kaynaklanmasının gerektiği durumlar için uygun değildir. Bu durumda ultrasonik kaynağın yeri doldurulamaz. Parçalar soğuk halde birleştirildiği için bazen soğuk olarak da adlandırılır. Ultrasonik kaynak sırasında bağlantıların oluşma mekanizması hakkında nihai bir fikir yoktur. Kaynak işlemi sırasında, ultrasonik titreşimlerin uygulanmasından sonra, kaynak yapılan plakalar arasında oldukça plastik bir metal tabakası oluşur ve plakalar, herhangi bir açıda dikey bir eksen etrafında çok kolay bir şekilde döner. Ancak ultrasonik radyasyon durdurulur durdurulmaz plakaların anında "yakalanması" meydana gelir.

Ultrasonik kaynak, erime noktasından önemli ölçüde daha düşük bir sıcaklıkta gerçekleşir, böylece parçalar katı halde birleştirilir. Ultrasonik kullanarak birçok metal ve alaşımı (bakır, molibden, tantal, titanyum, birçok çelik) kaynaklayabilirsiniz. En iyi sonuçlar, farklı metallerden oluşan ince levhaların kaynağında ve ince levhaların kalın parçalara kaynaklanması sırasında elde edilir. Ultrasonik kaynak sırasında kaynak bölgesindeki metalin özellikleri minimum düzeyde değişir. Yüzey hazırlığı için kalite gereklilikleri diğer kaynak yöntemlerine göre önemli ölçüde daha düşüktür. Metalik olmayan malzemeler (plastikler, polimerler) de ultrasonik kaynağa uygundur.

Ultrasonik lehimleme ve kalaylama.

Endüstride alüminyum, paslanmaz çelik ve diğer malzemelerin ultrasonik lehimlenmesi ve kalaylanması giderek önem kazanmaktadır. Alüminyumu lehimlemenin zorluğu, yüzeyinin her zaman metal atmosferik oksijenle temas ettiğinde neredeyse anında oluşan refrakter bir alüminyum oksit filmi ile kaplanmış olmasıdır. Bu film erimiş lehimin alüminyum yüzeye temas etmesini önler.

Şu anda alüminyum lehimlemenin etkili yöntemlerinden biri ultrasoniktir, ultrasonik kullanarak lehimleme akı olmadan gerçekleştirilir. Lehimleme işlemi sırasında erimiş lehime ultrasonik frekansın mekanik titreşimlerinin verilmesi, oksit filmin mekanik olarak tahrip edilmesini teşvik eder ve yüzeyin lehimle ıslanmasını kolaylaştırır.

Alüminyumun ultrasonik lehimleme prensibi aşağıdaki gibidir. Havya ile parça arasında bir sıvı erimiş lehim tabakası oluşturulur. Ultrasonik titreşimlerin etkisi altında lehimde kavitasyon meydana gelir ve oksit filmi tahrip olur. Lehimlemeden önce parçalar lehimin erime noktasının üzerindeki bir sıcaklığa kadar ısıtılır. Yöntemin en büyük avantajı seramik ve cam lehimlemede başarıyla kullanılabilmesidir.

Üretim süreçlerinin hızlandırılması

ultrason kullanarak.

¾ Ultrason kullanımı, çeşitli sıvıların karıştırılmasını önemli ölçüde hızlandırabilir ve stabil emülsiyonlar (hatta su ve cıva gibi) elde edebilir.

¾ Sıvıları yüksek yoğunluklu ultrasonik titreşimlere maruz bırakarak ince dağılmış yüksek yoğunluklu aerosoller elde etmek mümkündür.

¾ Nispeten yakın zamanda, elektrikli sargı ürünlerinin emprenye edilmesinde ultrason kullanılmaya başlandı. Ultrasonik kullanımı, emprenye süresini 3¸5 kat azaltmayı ve 2-3 kat emprenyeyi tek seferlik emprenye ile değiştirmeyi mümkün kılar.

¾ Ultrasonun etkisi altında, metallerin ve alaşımların galvanik biriktirme süreci önemli ölçüde hızlanır.

¾ Erimiş metale ultrasonik titreşimler uygulandığında, tanecik gözle görülür derecede incelir ve gözeneklilik azalır.

¾ Ultrason, katı haldeki metallerin ve alaşımların işlenmesinde kullanılır, bu da yapının "gevşemesine" ve yapay yaşlanmasına yol açar.

¾ Metal tozlarının preslenmesinde ultrasonikasyon, daha yüksek yoğunlukta ve boyutsal stabiliteye sahip preslenmiş ürünlerin üretilmesini sağlar.

Ultrasonik kusur tespiti.

Ultrasonik kusur tespiti tahribatsız muayene yöntemlerinden biridir. Homojen bir ortamda, yönsel olarak ve önemli bir zayıflama olmaksızın ve iki ortam (örneğin metal - hava) arasındaki arayüzde neredeyse tamamen yansıtılacak ultrasonik yayılma özelliği, kusurları (lavabolar, çatlaklar) tanımlamak için ultrasonik titreşimlerin kullanılmasını mümkün kılmıştır. , delaminasyonlar vb.) metal parçalara zarar vermeden temizleyin.

Ultrasonun metaldeki nüfuz derinliği 8-10 m'ye ulaştığı için ultrason kullanarak büyük parçaları kontrol edebilirsiniz.Ayrıca, ultrason çok küçük kusurları (10-6 mm'ye kadar) tespit edebilir.

Ultrasonik kusur dedektörleri yalnızca oluşan kusurları tespit etmekle kalmaz, aynı zamanda artan metal yorulma anını da belirlemeyi mümkün kılar.

Ultrasonik kusur tespitinin çeşitli yöntemleri vardır; bunların başlıcaları gölge, darbe, rezonans, yapısal analiz ve ultrasonik görselleştirmedir.

Gölge yöntemi, ultrasonik gölge oluşturan parçanın içindeki kusurların varlığında, geçen ultrasonik dalgaların zayıflatılması esasına dayanır. Bu yöntem iki dönüştürücü kullanır. Bunlardan biri ultrasonik titreşimler yayar, diğeri bunları alır (Şek. 5). Gölge yöntemi duyarsızdır; neden olduğu sinyal değişikliği en az %15-20 ise bir kusur tespit edilebilir. Gölge yönteminin önemli bir dezavantajı, kusurun hangi derinlikte bulunduğunun belirlenmesine izin vermemesidir.

Darbeli ultrasonik kusur tespit yöntemi, ultrasonik dalgaların yansıması olgusuna dayanmaktadır. Darbe kusuru dedektörünün çalışma prensibi Şekil 2'de gösterilmektedir. 6. Yüksek frekanslı jeneratör kısa süreli darbeler üretir. Verici tarafından gönderilen darbe yansıtıldıktan sonra, o anda almakta olan dönüştürücüye geri döner. Dönüştürücüden sinyal amplifikatöre ve ardından katot ışın tüpünün saptırma plakalarına gider. Tüp ekranında sondalama ve yansıyan darbelerin görüntülerini elde etmek için bir tarama jeneratörü sağlanır. Yüksek frekans jeneratörünün çalışması, belirli bir frekansta yüksek frekanslı darbeler üreten bir senkronizatör tarafından kontrol edilir. Darbe gönderme sıklığı, yansıyan darbenin bir sonraki darbe gönderilmeden önce dönüştürücüye ulaşması için değiştirilebilir.

Darbe yöntemi, ürünleri tek taraflı erişimle incelemenize olanak tanır. Yöntemin hassasiyeti arttırılmış olup, ultrason enerjisinin %1'inin bile yansıması fark edilecektir. Darbe yönteminin avantajı, kusurun hangi derinlikte bulunduğunu belirlemenize olanak sağlamasıdır.

Radyo elektroniklerinde ultrason.

Radyo elektroniklerinde genellikle bir elektrik sinyalini diğerine göre geciktirme ihtiyacı vardır. Bilim insanları ultrasonik gecikme hatları (LDL'ler) önererek başarılı bir çözüm buldular. Eylemleri, elektrik darbelerinin yayılma hızı elektromanyetik titreşimlerin yayılma hızından çok daha az olan ultrasonik mekanik titreşim darbelerine dönüştürülmesine dayanır. Mekanik titreşimlerin elektriksel titreşimlere ters çevrilmesinden sonra, hattın çıkışındaki voltaj darbesi giriş darbesine göre gecikecektir.

Manyetostriktif ve piezoelektrik dönüştürücüler, elektriksel titreşimleri mekanik titreşimlere dönüştürmek için kullanılır ve bunun tersi de geçerlidir. Buna göre LZ'ler manyetostriktif ve piezoelektrik olarak ikiye ayrılır.

Manyetostriktif LZ, giriş ve çıkış dönüştürücülerinden, mıknatıslardan, ses kanalından ve emicilerden oluşur.

Giriş dönüştürücüsü, içinden giriş sinyali akımının aktığı bir bobinden, ultrasonik frekansın mekanik titreşimlerinin meydana geldiği manyetostriktif malzemeden yapılmış bir akustik kanalın bir bölümünden ve dönüşüm bölgesinin kalıcı mıknatıslanmasını yaratan bir mıknatıstan oluşur. Çıkış dönüştürücünün tasarımı giriş dönüştürücüsünden neredeyse hiç farklı değildir.

Ses borusu, yaklaşık 5000 m/s hızla yayılan, ultrasonik titreşimlerin uyarıldığı manyetostriktif malzemeden yapılmış bir çubuktur. darbeyi örneğin 100 μs geciktirmek için ses borusunun uzunluğu yaklaşık 43 cm olmalıdır İlk manyetik indüksiyonu oluşturmak ve dönüşüm bölgesini eğmek için bir mıknatısa ihtiyaç vardır.

Manyetostriktif bir LP'nin çalışma prensibi, manyetik alanın etkisi altında ferromanyetik malzemelerin boyutunda bir değişikliğe dayanmaktadır. Giriş dönüştürücü bobininin manyetik alanının neden olduğu mekanik rahatsızlık, ses boru hattı yoluyla iletilir ve çıkış dönüştürücü bobinine ulaşıldığında, içinde bir elektromotor kuvvet indüklenir.

Piezoelektrik LP'ler aşağıdaki gibi tasarlanmıştır. Elektrik sinyalinin yoluna, metal bir çubuğa (ses kanalı) sıkı bir şekilde bağlanan bir piezoelektrik dönüştürücü (kuvars plaka) yerleştirilir. Çubuğun ikinci ucuna ikinci bir piezoelektrik dönüştürücü bağlanmıştır. Giriş dönüştürücüsüne yaklaşan sinyal, ultrasonik frekansın mekanik titreşimlerine neden olur ve bu titreşimler daha sonra ses hattında yayılır. İkinci dönüştürücüye ulaşan ultrasonik titreşimler tekrar elektriksel titreşimlere dönüştürülür. Ancak ses boru hattındaki ultrasonun yayılma hızı, elektrik sinyalinin yayılma hızından önemli ölçüde daha düşük olduğundan, ses boru hattının bulunduğu yol boyunca sinyal, hız farkına eşit bir miktarda diğerinin gerisinde kalır. Ultrason ve elektromanyetik sinyallerin belirli bir alanda yayılması.

Tıpta ultrason.

Tıpta ultrasonun canlı bir organizma üzerinde aktif etki için kullanılması, ultrason dalgaları içlerinden geçtiğinde biyolojik dokularda meydana gelen etkilere dayanmaktadır. Dalga içindeki ortam parçacıklarının titreşimleri, dokularda bir tür mikro masaja neden olur ve ultrasonun emilmesi, bunların lokal olarak ısınmasına yol açar. Aynı zamanda ultrasonun etkisi altında biyolojik ortamda fizikokimyasal dönüşümler meydana gelir. Orta düzeyde ses yoğunluğunda, bu olaylar geri dönüşü olmayan bir hasara neden olmaz, yalnızca metabolizmayı iyileştirir ve dolayısıyla vücudun işleyişine katkıda bulunur. Bu fenomenler ultrasonda kullanılır terapi(1 W/cm2'ye kadar ultrason yoğunluğu) . Yüksek yoğunluklarda güçlü ısınma ve kavitasyon doku tahribatına neden olur. Bu etki ultrasonda kullanılır ameliyat. Cerrahi operasyonlarda, çevre dokulara zarar vermeden beyin gibi derin yapılarda lokal tahribat sağlayan odaklanmış ultrason kullanılır (ultrason yoğunluğu yüzlerce hatta binlerce W/cm2'ye ulaşır). Ameliyatta, çalışma ucu neşter, eğe, iğne vb. Gibi görünen ultrason aletleri de kullanılır. Cerrahide yaygın olarak kullanılan bu tür aletlere ultrasonik titreşimlerin uygulanması, onlara yeni nitelikler kazandırarak gerekli kuvveti ve dolayısıyla operasyonun travmasını önemli ölçüde azaltır; ayrıca hemostatik ve analjezik bir etki ortaya çıkar. Künt bir ultrason cihazıyla temasa maruz kalma, bazı tümörleri yok etmek için kullanılır.

Güçlü ultrasonun biyolojik doku üzerindeki etkisi, tıbbi aletlerin ve tıbbi maddelerin sterilizasyonu süreçlerinde mikroorganizmaları yok etmek için kullanılır.

Ultrason, tartarın giderilmesi için diş hekimliğinde uygulama alanı bulmuştur. Dişlerinizden acısız, kansız, hızlı bir şekilde tartar ve plakları çıkarmanızı sağlar. Bu durumda ağız mukozası zarar görmez ve boşluğun "cepleri" dezenfekte edilir ve hasta ağrı yerine sıcaklık hissi yaşar.

Edebiyat.

1. I.P. Golyamina. Ultrason. – M.: Sovyet Ansiklopedisi, 1979.

2.I.G. Khorbenko. Duyulamayan seslerin olduğu bir dünyada. – M.: Makine Mühendisliği, 1971.

3.V.P. Severdenko, V.V. Klubovich. Ultrasonun endüstride uygulanması. – Minsk: Bilim ve Teknoloji, 1967.

Akustik gevşeme, ultrasonik dalgadaki sıkıştırma ve seyrelme nedeniyle bozulan ortamın termodinamik dengesinin yeniden sağlanmasına yönelik dahili süreçlerdir. Enerjinin serbestlik dereceleri boyunca düzgün dağılımının termodinamik ilkesine göre, bir ses dalgasındaki öteleme hareketinin enerjisi iç serbestlik derecelerine aktarılır, onları heyecanlandırır ve bunun sonucunda öteleme hareketi başına enerji azalır. Bu nedenle gevşemeye her zaman ses emiliminin yanı sıra ses hızı dağılımı da eşlik eder.

Tek renkli bir dalgada, W salınım değerindeki zaman içindeki değişiklik sinüs veya kosinüs kanununa göre meydana gelir ve her noktada aşağıdaki formülle tanımlanır: .

İki tür manyetostriksiyon vardır: cismin geometrik boyutlarının uygulanan alan yönünde değiştiği doğrusal ve cismin geometrik boyutlarının her yöne değiştiği hacimsel. Doğrusal manyetostriksiyon, toplu manyetostriksiyona göre önemli ölçüde daha düşük alan kuvvetlerinde gözlemlenir. Bu nedenle, pratik olarak manyetostriktif dönüştürücülerde doğrusal manyetostriksiyon kullanılır.

Termistör, direnci sıcaklığa bağlı olan bir dirençtir. Termokupl, birbirine bağlı farklı metallerden oluşan iki iletkendir. İletkenlerin uçlarında sıcaklıkla orantılı olarak bir emk belirir.