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超聲波掃描的作用原理介紹
日期：2025-12-12 05:13
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摘要：
超聲波掃描是利用超聲波特性成像的一種技術(shù)，而CT是核磁共振，二者的成像原理不一樣。超聲波是由壓電換能器（Transducer）產(chǎn)生的，頻率在100MHz以下的換能器一般采用鈮酸鋰晶體、石英晶體或其他陶瓷；100MHz以上多采用ZnO等壓電晶體。這些換能器受到電子間歇脈沖的激發(fā)會(huì)在其固有頻率下振蕩，也可以在高頻電磁場(chǎng)的激發(fā)下做受迫振蕩。
超聲信號(hào)在換能器內(nèi)部傳播需要經(jīng)過(guò)一個(gè)藍(lán)寶石（Al2O3）晶柱及一個(gè)集成在內(nèi)部的聲學(xué)透鏡。平面波在透鏡與耦合介質(zhì)的界面發(fā)生強(qiáng)烈折射，并在透鏡的軸向聚焦。透鏡和樣品之間的耦合介質(zhì)主要用于傳播超聲波。
當(dāng)超聲波與被測(cè)物發(fā)生相互作用之后，系統(tǒng)開始與產(chǎn)生超聲波相反的工作過(guò)程。換能器收集已經(jīng)發(fā)散的反射波，并將它們轉(zhuǎn)變?yōu)槠矫娌ǎ笤俎D(zhuǎn)變?yōu)殡娦?號(hào)。 脈沖模式下高頻功率為1瓦，由于超聲波在樣品表面發(fā)生反射、在水中（耦合介質(zhì)）傳播均需要一定的時(shí)間，故兩次超聲激發(fā)之間必須要有一個(gè)停頓。超聲激發(fā)的重 復(fù)頻率完全由微處理器根據(jù)超聲波的頻率來(lái)控制的，大為128KHz。
通常超聲波的頻率越高，波長(zhǎng)越短，但衰減更強(qiáng)烈。
掃描超聲斷層掃描及顯微成像技術(shù)相對(duì)于其他的掃描技術(shù)相比，大優(yōu)點(diǎn)在于成像時(shí)采取了完全不同的灰度產(chǎn)生機(jī)制。聲學(xué)圖像的灰度完全是由材料表面及對(duì)超聲不透明的材料內(nèi)部各種物理參數(shù)（如密度、彈性模量等）的變化引起的。
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