超音波

超音波[編輯]

通用電子生產的醫療超音波器材

超音波是指任何聲波或振動，其頻率超過人類耳朵可以聽到的最高閾值20kHz（千赫）。超音波由於其高頻特性而被廣泛應用於眾多領域，比如金屬探傷，工件清洗等。

某些動物，如狗隻、海豚、以及蝙蝠等等都有著超乎人類的耳朵，也因此可以聽到超音波。亦有人利用這個特性製成能產生超音波來呼喚狗隻的犬笛。

用途[編輯]

超音波在軍事、醫療及工業中有較大的用途。它應用按功率的大小可分為功率超聲和檢測超聲。

功率超聲的應用包括焊接、鑽孔、粉碎、清洗、乳化等，它們多屬於只發射不接受的超聲設備。目前人們對超聲加工的確切理論仍未透徹認識。 檢測超聲在軍事中的應用有雷達定位等。醫用超音波可以看穿肌肉及軟組織，使得這項技術常用來掃描很多器官，以協助醫療上的診斷和治療。產科超音波也常用在懷孕時期的檢查。醫生可以利用超音波成像法透視身體，但由於超音波不能穿透骨頭，所以雖然超音波對人體傷害比較低，但仍不能完全取代Ｘ光。典型超音波大約2MHz到10MHz的頻率，較高頻率通常用在泌尿道碎石振波。檢測超音波設備有發射及接收。

設備[編輯]

超音波醫療掃描

超聲診斷儀：可用於診斷人體內器官及組織的病變，由於其無創，無放射性而在醫院中普遍使用。尤其是產科領域，由於胎兒對放射輻射的敏感性，基本不會對胎兒或母親採用X線，CT等診斷設備，此時超聲就成為最佳選擇。與X線，CT比較，超聲診斷儀擁有兩個特點，第一是無放射性，也就是安全性高，第二是實時性，看到的圖像是實時的，不需要等待膠片沖洗或數碼成像的時間，這不僅僅節約了時間，而且可以實時進行測量，可以應用在心血管領域，測出血液流速，從而診斷病變情況。 由於這兩個特點，超聲超越了放射設備，成為醫院與診所必備的診斷儀器。但超聲診斷的圖像不如X線清晰，且不適用於骨骼內部或含氣體的組織如肺部的診斷，因此不能完全替代放射設備。

超音波清洗機：可用於清潔用途,是目前清洗效果最佳的方式[來源請求]，一般認為是這利用了超聲在液體中的「電洞現象」。超音波清洗機的清潔原理，在於利用超音波振動清水，使微細的真空氣泡在水裡產生，當真空氣泡爆破時釋放了儲存在氣泡裡面的能量，釋放溫度約5000℃以及超過10,000磅吋的壓力將物件表面的油脂或污垢帶走[1]。清洗機所產生的超音波的頻率約為20-50kHz，可應用在珠寶、 鏡片或其他光學儀器、牙醫用具、外科手術用具及工業零件的清潔。除可以發出較低頻率的純機械的超聲哨子以外，一般超聲設備有超聲電源，換能器，變幅桿，工具頭等構成。換能器有壓電陶瓷換能器和磁致換能器兩種。換能器和變幅桿的理論也可認為是一種專門的學科。

超音波測距儀：用於量度距離。通過超音波發射裝置發出超音波，根據接收器接到超音波時的時間差就可以知道距離了。這與雷達測距原理相似。 超音波發射器向某一方向發射超音波，在發射時刻的同時開始計時，超音波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超音波接收器收到反射波就立即停止計時。（超音波在空氣中的傳播速度為v=340m/s，根據計時器記錄的時間t，就可以計算出發射點距障礙物的距離s，即：s=vt/2=340t/2）

超音波焊接：1.用於熔接兩個一樣材質或不一樣的塑膠件。2.將金屬部件固定於塑膠上。3.用來切除多餘的塑膠結構。