Nguyên lý tạo hình của siêu âm ppt

Nguyên lý tạo hình của siêu âm


Trước tiên chúng ta cần phải hiểu “hiệu ứng áp điện” (piezoelectric effect)
nghĩa là gì. Nói ngắn gọn, “hiệu ứng áp điện” là tính chất của một số loại vật chất
(thường là ceramic) có khả năng biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu âm và ngược
lại có thể biến đổi tín hiệu âm trở lại thành tín hiệu điện (sẽ có một bài viết nói chi
tiết về hiệu ứng này sau).
Các đầu dò siêu âm được gắn một loạt các tinh thể có hiệu ứng áp điện này
lại với nhau rồi truyền cho chúng một điện thế. Chúng sẽ biến đổi các điện thế này
thành sóng âm rồi truyền nó ra ngoài môi trường. Các sóng âm này đi vào trong cơ
thể, gặp các mặt phân cách giữa hai môi trường khác nhau bên trong cơ thể và bị
dội ngược trở lại đầu dò.



Cường độ sóng âm bị dội ngược trở về đầu dò tùy thuộc vào tính chất của
mặt phân cách: mặt phân cách giữa hai môi trường có độ trở âm quá khác biệt
nhau thì nó sẽ dội ngược trở về nhiều, còn mặt phân cách giữa hai môi trường có
độ trở âm ít cách biệt nhau hơn thì nó sẽ bị dội ngược trở về ít. Nói cách khác,
cường độ sóng âm bị dội ngược từ một mặt phân cách trở về đầu dò tỷ lệ thuận với
độ khác biệt về trở âm giữa hai môi trường tạo ra mặt phân cách đó.
Ở hình a, sóng âm từ đầu dò đi vào cơ thể, gặp mặt phân cách A (interface
A), một phần sóng âm bị dội ngược trở lại đầu dò mang thông tin về mặt phân
cách A, phần còn lại không bị dội ngược trở về tiếp tục đi đến mặt phân cách B và
tiếp tục xảy ra hiện tượng tương tự.

Ở hình B, vì độ khác biệt về trở âm giữa hai môi trường tạo ra mặt phân
cách A quá lớn nên sóng âm khi gặp mặt phân cách A nó đã dội ngược trở về một
phần lớn, chỉ còn một ít tiếp tục đi xuống sâu hơn và đến mặt phân cách B.
Ở mặt phân cách B, cũng do trở âm giữa hai môi trường tạo ra mặt phân

cách B quá lớn nên sóng âm bị dội ngược trở về hoàn toàn và không còn sóng âm
nào tiếp tục đi xuống đến mặt phân cách C, do đó ta không thu nhận được bất kỳ
thông tin nào của môi trường kể từ mặt phân cách B trở xuống.
Các tinh thể có tính chất áp điện của đầu dò nhận được tín hiệu của sóng
âm quay trở về từ môi trường bên ngoài và chuyển nó trở lại thành tín hiệu điện
rồi chuyển đến máy vi tính. Máy vi tính sẽ dựa vào những tín hiệu điện này để tạo
ra hình ảnh trên màn hình siêu âm.