Transduser ultrasonik digunakan dalam banyak aplikasi perindustrian dan perubatan. Baca terus untuk mengetahui bahagian utama mereka dan bagaimana mereka berfungsi.
Transduser
Transduser adalah instrumen khas yang mempunyai keupayaan untuk mengubah satu jenis tenaga kepada yang lain. Transduser adalah komponen utama sonografi atau pengimejan ultrasonik. Dalam sonography, kamera adalah transducer. Apabila cas elektrik dikenakan ke kamera, kamera menukar tenaga ini menjadi getaran. Ini dikenali sebagai kesan piezoelektrik. Getaran adalah dalam bentuk gelombang bunyi. Kamera terbuat dari pelbagai komponen. Setiap komponen ini memainkan peranan dalam pengeluaran gelombang bunyi, penghantaran gelombang bunyi ke dalam badan, dan penerimaan gema dari badan.
Kristal piezoelektrik
Komponen utama kamera adalah kristal piezoelektrik . Kristal dalam transducer ultrasonik biasanya kristal sintetik yang terbuat dari PZT (titanat zirkonat plumbum). Kristal menghasilkan getaran apabila voltan dikenakan kepada mereka. Kekerapan getaran bergantung kepada jumlah voltan yang digunakan pada kristal dan kekerapan gelombang bunyi bergantung pada kekerapan getaran.
Fokus
Kristal yang digunakan dalam transduser ultrasonik mempunyai bentuk yang serupa dengan lensa bulat. Rasuk bunyi diproyeksikan dari kristal. Pada mulanya, diameter balok bunyi adalah sama seperti kristal. Apabila diameter rasuk mengurangkan separuh daripada diameter asalnya, tumpuan dicapai. Diameter meningkat lagi selepas fokus. Untuk dapat menghasilkan imej yang dua dimensi, transduser ultrasonik menggunakan banyak kristal piezoelektrik.
Tetapan
Adalah penting untuk menyesuaikan tetapan pada mesin ultrasound. Ini kerana tumpuan semulajadi rasuk tidak mencukupi untuk mendapatkan imej yang tepat bahagian tertentu. Tumpuan yang diperlukan bergantung pada jarak antara transduser dan bahagiannya. Untuk meningkatkan fokus, instrumen seperti cermin dan kanta digunakan. Sonografer menyesuaikan tetapan pada mesin ultrasonik untuk mengawal fokus elektronik. Apabila tumpuan ditukar, transduser ultrasonik menggunakan voltan pada masa-masa berbeza kepada kristal yang berlainan. Ini adalah bagaimana tumpuan rasuk berubah.
Impedans Akustik
Impedans akustik disebabkan oleh halaju gelombang bunyi dan ketumpatan bahan. Halaju gelombang bunyi bergantung kepada jenis bahan yang dilaluinya. Adalah sukar untuk membaca bacaan sonogram apabila bahan tidak mempunyai impedans akustik yang sama. Itu kerana bunyi itu akan dipantulkan semula kepada instrumen. Jumlah bunyi yang akan dipantulkan dan akan dihantar melalui tubuh bergantung kepada perbezaan bahan impedans akustik. Udara dan kristal mempunyai impedans akustik yang sangat berbeza. Oleh itu, tiada ultrasound akan dihantar di luar permukaan transduser ultrasonik.
Layer Pemadanan
Lapisan sepadan digunakan untuk membuat impedans akustik di antara badan dan kristal piezoelektrik sekecil mungkin. Beberapa lapisan ini diletakkan di tengah-tengah transduser dan kristal. Impedans akustik lapisan pertama dan kristal hampir sama. Impedans akustik lapisan terakhir hampir sama dengan impedans akustik kulit. Lebih banyak bunyi dihantar ke dalam badan kerana strategi ini.
Ultrasonic Gel
Udara bukan pengalir bunyi yang baik. Oleh itu, gel ultrasonik digunakan untuk menghilangkan udara antara kulit dan transduser. Gel diletakkan pada kulit. Dengan bantuan gel ultrasonik, gelombang bunyi mudah dihantar ke dalam badan.
Pengimejan Ultrasonik
Imej ultrasonik dihasilkan dengan bantuan transduser ultrasonik dan gelombang bunyi ultrasonik. Apabila gelombang bunyi memukul tisu, mereka dapat dipantulkan. Ini dipanggil bergema. Gelombang bunyi kembali ke tempat asalnya. Mereka melepasi gel, lapisan, dan kristal lagi. Sebaik sahaja gelombang mencapai kristal, mereka ditukarkan menjadi tenaga berpotensi elektro (voltan). Tenaga potensi elektro kemudian diproses dan ditukar menjadi imej ultrasonik oleh komponen lain mesin ultrasonik.
