초음파란 무엇인가요?

1. 초음파의 생성과 수신은 압전 효과의 원리를 기반으로 하며 초음파 진단 기기의 변환기 또는 프로브에 의해 수행됩니다. 프로브는 초음파 기기의 파동원입니다. 압전 결정체는 프로브에 배치되고 호스트에 의해 가변 주파수 교류 전기장이 생성되며, 전기장의 방향은 압전 결정체의 전기 축 방향과 일치합니다. 교류 전기장에서 특정 방향으로 압축(전기)하는 효과, 즉 기계적 진동이 발생하여 초음파가 발생합니다. 이 과정에서 전기 에너지가 기계적 에너지로 변환된 다음 전기를 통해 소리 에너지로 변환됩니다. 진동. 따라서 이 과정을 음의 압전 효과라고 합니다. 교류 전기장의 주파수가 20,000Hz보다 크면 생성되는 음파는 초음파입니다.

2. 초음파 수신: 초음파는 매질 내에서 전파되며 음향 임피던스 차이가 큰 인터페이스를 만나면 반사파가 초음파 프로브에 수신된 후 작용합니다. 프로브에 있는 압전 칩이 압전 웨이퍼를 압축하고 늘려 압전 웨이퍼 양단의 표면 전하(즉, 동의어 전하)를 변화시킵니다. 즉, 소리 에너지가 전기 에너지로 변환되고 초음파가 발생합니다. 이를 전기적 신호로 변환하는 것이 양의 압전 효과입니다. 고주파로 변화하는 약한 전기 신호를 처리하고 증폭하여 파형, 광점, 소리 등의 형태로 표현하는 것이 바로 양의 압전 효과입니다.

3. 회절: 초음파가 파장의 절반보다 작은 물체를 만나면 장애물의 가장자리를 우회하여 앞으로 계속 전파되는 것을 회절 또는 회절이라고 합니다. 실제로 장애물의 파장이 초음파의 파장과 같을 때 초음파가 회절될 수 있지만 초음파 회절의 법칙에 따라 임상 검사에서는 적절한 주파수의 프로브를 사용해야 합니다. 감지 대상의 크기에 따라 선택되므로 초음파의 파장은 감지 대상보다 훨씬 작습니다. 이를 통해 초음파는 대상을 탐색할 때 회절을 방지하고 작은 병변을 감지하며 해상도와 가시성을 향상시킬 수 있습니다.