Caractéristiques de l’échographie

Les lois de propagation des ondes ultrasonores dans le milieu telles que la réflexion, la réfraction, la diffraction et la diffusion ne sont pas fondamentalement différentes des lois des ondes sonores (audibles). Mais la longueur d’onde des ultrasons est très courte, seulement quelques centimètres, voire quelques millièmes de millimètre. Comparées aux ondes sonores (audibles), les ultrasons possèdent de nombreuses propriétés exotiques :

1. La longueur d’onde de l’onde ultrasonore est très courte et la taille de l’obstacle habituel est plusieurs fois supérieure à la longueur d’onde de l’onde ultrasonore, de sorte que la capacité de diffraction de l’onde ultrasonore est très faible, mais elle peut se propager en ligne droite directionnelle dans un milieu homogène. les caractéristiques sont plus prononcées. Par conséquent, lorsque l’onde ultrasonore se propage, la directionnalité est forte et l’énergie est facile à concentrer.

2. L’échographie peut se propager dans une variété de milieux différents et peut parcourir des distances suffisamment éloignées.

3. L’interaction entre les ultrasons et le support de transmission du son est modérée, et il est facile de transporter des informations sur l’état du support de transmission du son (diagnostic ou effet sur le support de transmission du son). L’échographie est une forme d’onde, qui peut être utilisée comme support ou support pour la détection et l’information de charge (comme l’échographie B utilisée pour le diagnostic); L’échographie est également une forme d’énergie, lorsque son intensité dépasse une certaine valeur, elle peut passer et le milieu à travers lequel l’onde ultrasonore est transmise interagit, affecte, modifie et détruit l’état, les propriétés et la structure de cette dernière (utilisé pour la thérapie).

L’onde ultrasonore interagit avec le milieu pendant le processus de propagation, et la phase et l’amplitude changent, ce qui peut changer l’état, la composition, la structure, la fonction et les propriétés du milieu. Ce type de changement est appelé l’effet ultrasonique. L’interaction entre les ultrasons et le milieu peut être divisée en mécanisme thermique, mécanisme mécanique et mécanisme de cavitation.

(1) Mécanisme thermique: Lorsque l’onde ultrasonore se propage dans le milieu, son énergie vibratoire est continuellement absorbée par le milieu et convertie en chaleur, ce qui augmente la température du milieu. Cet effet d’augmentation de la température du milieu est appelé le mécanisme thermique des ultrasons. (2) Mécanisme mécanique: Lorsque la fréquence est faible, le coefficient d’absorption est faible et le temps d’action ultrasonique est très court, l’effet ultrasonique n’est pas accompagné d’un effet thermique évident. À ce stade, l’effet ultrasonique peut être attribué au mécanisme mécanique, c’est-à-dire que l’effet ultrasonique provient de la contribution de la quantité mécanique caractérisant le champ sonore. L’échographie est également une forme de transmission de l’énergie mécanique, et des paramètres tels que le déplacement d’origine, la vitesse de vibration, l’accélération et la pression acoustique dans le processus de fluctuation peuvent exprimer l’effet ultrasonique.

(3) Mécanisme de cavitation: L’un des principaux mécanismes des effets sonochimiques ultrasoniques est la cavitation acoustique (y compris la formation, la croissance et l’effondrement de bulles, etc.). Le phénomène comprend deux aspects, c’est-à-dire que l’échographie forte produit des bulles dans le liquide et le mouvement spécial des bulles sous l’action d’ultrasons forts.

L’échographie est une onde mécanique à haute fréquence avec les caractéristiques d’énergie concentrée et de forte puissance de pénétration. Les ultrasons sont composés d’une série d’ondes longitudinales denses et denses et se propagent à travers le milieu liquide. Lorsque l’énergie acoustique est suffisamment élevée, l’attraction entre les molécules dans la phase liquide est rompue pendant le demi-cycle lâche, formant un noyau de cavitation. La durée de vie du noyau de cavitation est d’environ 0,1 μs, il peut générer un environnement local à haute température et haute pression d’environ 4000-6000 K et 100MPa au moment de l’explosion, et générer un microjet avec une vitesse d’environ 110m / s avec une forte force d’impact, ce phénomène est appelé cavitation ultrasonique.