ULTRAZVUK Patrik Kova 2 A O JE ULTRAZVUK

ULTRAZVUK Patrik Kovaľ 2. A

ČO JE ULTRAZVUK ? u u R Ultrazvuk je mechanické vlnenie, ktorého frekvencia je vyššia ako frekvencia zvuku, ktoré je schopné počuť ľudské ucho, t. j. vyššia ako 20 k. Hz. Frekvenčný rozsah ultrazvukových vĺn je pritom veľmi široký. Technickými prostriedkami sa dajú vytvárať aj ultrazvukové vlny s frekvenciou nad 1 GHz. Ultrazvuk o frekvenciách od 1012 do 1014 Hz sa označuje aj ako hyperzvuk. Ultrazvuk vedia produkovať a používať aj rôzne živočíchy, napr. (netopiere, psy, mačky alebo delfíny). V praxi sa využíva vlastnosť ultrazvuku ohýbať sa a odrážať na materiálových prechodoch (teda tam, kde dochádza k zmene materiálu a teda aj ku zmene ýchlosti šírenia zvuku).

ZDROJE ULTRAZVUKU Ultrazvuk sa získava generátormi využívajúcimi prúdenie vzduchu z trysiek vysokými rýchlosťami, alebo elektroakustickými meničmi využívajúcimi piezoelektrický alebo magnetostrikčný jav. Piezoelektrický jav u Piezoelektrina je elektrina vytvorená pod vplyvom mechanického tlaku. Elektrické náboje potrebné pre vznik iskry sa pri ňom vytvárajú impulzným stlačením piezoelektrickej látky. Magnetostrikčný jav u Magnetostrikciou (magnetostrikčným javom) rozumieme zmenu rozmerov feromagnetických látok vyvolanú ich magnetizáciou. u Klasickým magneto-strikčným materiálom je nikel, resp. jeho zliatiny so železom, príp. kobaltom. u

VŠEOBECNÉ POUŽITIE ULTRAZVUKU u u u Ultrazvuk nachádza široké uplatnenie v rôznych odvetviach priemyslu, stavebníctva, v lodnej doprave, vo vojenskej technike, ale aj v zdravotníctve, Pomocou neho sa skúšajú vlastnosti materiálov, kontrolujú sa betónové nosníky, mosty, rotory turbín a iných strojov, Ultrazvuk umožňuje obrábanie najtvrdších materiálov, Ultrazvuk sa uplatňuje pri výrobe najjemnejších emulzií, ale aj pri meraní rýchlosti prúdenia kvapalín a plynov. Úspešne sa využíva tiež v odlučovacích zariadeniach, kde zlepšuje parametre čistiacich filtrov, Možnosti použitia ultrazvuku sú však ešte ďaleko širšie. Jedným z posledných výdobytkov ultrazvukovej techniky je sonografia, metóda ultrazvukového zobrazovania, ktorá sa používa v lekárstve, obzvlášť v gynekológii.

SONÁR (ECHOLOKÁCIA) u u Sonár je citlivý systém na rozpoznanie, detekciu objektov pomocou zvukových (ultrazvukových) vĺn. Obyčajne sa používa na detekciu objektov pod vodou, kde iné vlny sa tak ľahko nedajú využiť. Lode využívajú sonary na meranie hĺbky vody, taktiež na vyhľadávanie veľkých skupín rýb. Vysielač vysiela zvukový signál ku dnu mora a naspäť prijíma odrazený signál. Sonar premení čas, ktorý bol potrebný na zachytenie odrazeného signálu na hĺbku mora alebo vzdialenosť objektu. Rozlišujeme dva hlavné druhy sonárov: - s pohľadom do hĺbky (vysiela a prijíma zvukové vlny do hĺbky jedným smerom). -s bočným pohľadom (vysiela a prijíma zvukové vlny horizontálne do strán a zároveň je špeciálne naprogramovaný tak, aby na obrazovke zobrazoval len ryby a ignoroval odlišné štruktúry. Ďalej rozlišujeme aj sonáre: - s vyššou frekvenciou - s nižšou frekvenciou (používajú sa na hľadanie v plytkých vodách) (používajú sa na hľadanie v hĺbkach)

SONOGRAFIA u u u Ultrasonografia (sonografia) je na ultrazvuku postavená diagnostická zobrazovacia technika, využívaná na vizualizáciu svalov a vnútorných orgánov, ich veľkostí, štruktúry, patológii alebo lézií. Je všeobecne využívaná počas tehotenstva. Do tela vyšetrovaného pacienta je vysielané ultrazvukové vlnenie o frekvencii 2 -18 MHz a intenzite maximálne 10 Wm-2. Na rozhraní dvoch tkanív s odlišnou akustickou impedanciou sú vhodné podmienky pre čiastočný odraz vlnenia a odrazené vlnenie môže byť registrované. Aby bolo vôbec možné registrovať odrazené vlnenie, vysiela sa ultrazvuk v milisekundových impulzoch s opakovacou frekvenciou rádovo 102 -103 Hz a registruje sa intenzita odrazených signálov i doba, za akú sa po vysielaní vráti do senzoru. Pretože vzduch má pre ultrazvukové vlnenie veľmi vysokú impedanciu, je potrebné, aby vlnenie prechádzalo len vodným prostredím. Obvyklým riešením je dôkladné pokrytie povrchu sondy gélom, ktorý zaistí dobrý prechod vlnenia do kože.

ĎALŠIE VYUŽITIE ULTRAZVUKU u u Ultrazvuk sa využíva aj na čistenie, kde sa využíva kavitácia mechanické odstránenie nečistôt rýchlymi nárazmi kvapaliny rozkmitanej ultrazvukom na čistený predmet. Technológia sa používa na čistenie zložitých tvarových dielov napr. ložísk, šperkov, optického skla, chirurgických a dentálnych nástrojov a pod. Ultrazvuk sa využíva aj presné obrábanie a rezanie materiálov, kedy sa rezný nástroj rozkmitá ultrazvukom. V chemických laboratóriách na miešanie malých objemov látok. Na znižovanie prašnosti priemyselných prevádzok slúžia tzv. odlučovače (filtre). Bežné typy odlučovačov však nedokážu zachytiť najjemnejšie prachové zrnká. Situáciu pomáha zlepšiť ultrazvuk. Ten môže vyvolať spájanie, čiže koaguláciu drobných prachových zrniečok do väčších celkov, ktoré už potom filtre zachytia.

ĎAKUJEM ZA POZORNOSŤ

ZDROJE http: //sk. wikipedia. org http: //referaty. atlas. sk/ http: //web. svf. stuba. sk/kat/FYZ/fyzika_ta_vola/skripta/other/ultrazvuk. pdf http: //marine. usgs. gov/fact-sheets/michigan. html http: //www. daviddarling. info/images/locating_fish_with_sonar. jpg