Comment puis-Ultrason transducteurs travail?

Transducteurs

Contenu

Un capteur est un dispositif qui convertit une forme d'énergie en une autre. L'appareil utilisé pour l'imagerie par ultrasons est un transducteur. Il convertit la tension en vibrations et vice-versa. Les vibrations sont des ondes sonores mécaniques, tandis que la tension est de l'énergie électropotentiel. Le capteur est constitué de plusieurs parties qui font partie intégrante de la production de l'onde, la transmettre dans le corps et de recevoir des échos à partir de structures du corps.

Les cristaux sont la source d'ondes mécaniques de transducteurs. La tension est appliquée à un cristal, ce qui fait vibrer, une caractéristique appelée l'effet piézo-électrique. La quantité de tension contrôle la fréquence de la vibration, ce qui, à son tour, produit la fréquence souhaitée de l'onde sonore. Titanate de zirconate de plomb (PZT) est un matériau synthétique couramment utilisé pour les cristaux de transducteurs.

Le cristal est en forme de lentille circulaire. Le faisceau sonore initialement fait saillie à partir du cristal en même diamètre que le cristal et diminue progressivement à la moitié du diamètre. Tel est l'objectif de la poutre. Après la mise au point, le faisceau augmente progressivement de diamètre. Transducteurs à ultrasons utilisent de nombreux cristaux pour produire une image en deux dimensions.

Des structures spécifiques sont examinés en utilisant des ultrasons, de sorte que le foyer naturel d'un faisceau ne sont pas suffisantes pour l'imagerie adéquate. L'accent doit être différente pour les structures en fonction de leur distance du transducteur. Objectifs, éléments et miroirs courbes peuvent être utilisés dans les capteurs pour améliorer la mise au point et ne peuvent être modifiés. La focalisation électronique est contrôlé par l'échographiste en faisant des ajustements aux réglages de la machine. Changer le focus provoque le transducteur à appliquer une tension à cristaux différents à des moments différents. Ce calendrier change la focalisation du faisceau.

Impédance acoustique est déterminée par la densité d'un matériau et la vitesse de l'onde sonore, ce qui est déterminé par le matériau à travers lequel il se déplace. Si deux matériaux ont des impédances acoustiques, le son sera réfléchir sur la structure produisant une lecture sur le sonagramme. La différence dans les impédances acoustiques permettra de déterminer combien son est réfléchi, et combien va continuer à transmettre à travers le corps. L'impédance acoustique du cristal et celle de l'air sont très différentes, de sorte qu'il n'y aura pas de transmission des ultrasons au-delà de la surface du transducteur.

Afin de minimiser l'impédance acoustique entre le cristal et le corps, plusieurs couches d'adaptation sont placés entre le cristal et la surface du transducteur. Plusieurs couches d'adaptation sont utilisées, en commençant par une avec une impédance acoustique proche de celle du cristal, et en terminant par une couche qui présente une impédance acoustique proche de celle de la peau. Cela diminue les reflets et permet plus de son pour se propager dans le corps.

Ultrasound gel est appliqué sur la peau pour enlever l'air entre le transducteur et le corps. Ceci élimine la réflexion qui serait causé par la différence dans l'impédance acoustique de l'air. Les adjuvants de gel à ultrasons à la propagation des ondes sonores dans le corps.

Les ultrasons se reflètent sur les tissus. Ces réflexions sont appelés échos, et ils se déplacent à travers le gel à ultrasons, la couche d'adaptation et le cristal. De la glace, les ondes ultrasonores sont convertis à partir de l'énergie mécanique de l'énergie de potentiel électrique, ou de la tension. Cette énergie est transmise au reste du système à ultrasons pour la conversion en une image numérique.