超声波技术在医学检查与无损探伤中的应用

"超声波在医学检查中的应用-自动检测技术及应用（第2版）课件 （第七章 超声波传感器）" 超声波技术在现代医学检查中扮演着至关重要的角色，尤其在B超成像方面。B超，即超声波成像，是一种非侵入性的诊断技术，利用高频超声波来观察人体内部结构。这种技术的原理基于超声波的物理特性，如指向性好和能量集中。当超声波在体内传播并遇到不同密度的组织界面时，会发生反射和折射，这些反射信号被接收并转化为图像，从而为医生提供实时的解剖信息。 超声波传感器，也就是换能器，是B超设备的核心部分。它们能够将电信号转换为超声波，反之亦然。常见的超声波换能器材料包括压电陶瓷和磁致伸缩材料，这些材料在高电压窄脉冲作用下能产生大功率的超声波，并且能被聚焦，提高成像的清晰度和准确性。耦合技术则是确保超声波有效传递至人体组织的关键，通常通过耦合剂来减少声波在传播过程中的能量损失。 超声波不仅仅用于医学成像，还广泛应用于无损探伤，即在不破坏材料的情况下检测其内部缺陷。这种方法常用于检查金属结构、复合材料以及航空航天部件的完整性。无损探伤利用超声波的反射和透射特性，通过分析回波来识别材料内部可能存在的裂纹、气孔或其他异常。 此外，超声波还有其他实用应用，如超声波雾化器和加湿器，它们利用超声波的能量将水分子分散成微小的雾粒，以改善空气质量。在工业领域，超声波焊接机利用聚焦的超声波能量实现塑料件和微电子元件的精确焊接，避免了传统焊接方法可能导致的热损伤。 超声波清洗则是利用“空化作用”原理，通过高频超声波在液体中产生的微小气泡破裂，产生强烈的冲击波，有效地清洗物体表面的污垢。这种清洗方式在半导体制造、精密机械、医疗设备等领域有广泛应用，因为它能深入细小缝隙，实现深度清洁。 超声波技术在医学、工业和其他领域都显示出了巨大的价值。其物理基础，如超声波的产生、传播和交互，是理解其各种应用的基础。随着科技的进步，超声波技术将持续发展，为人类生活带来更多便利和创新。