بررسی زاویه تابش و بازتابش امواج فراصوت از سطح بازتابنده آینه‌اي

معرفی خدمت:

بررسی زاویه تابش و بازتابش امواج فراصوت از سطح بازتابنده آینه‌اي توسط این دستگاه صورت می‌گیرد. دستگاه مورد نظر در مطالعات فیزیک در زمینه تشخیص پرتوهای امواج فراصوتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. تمامی پژوهشگران، دانشجویان و اساتید محترم می‌توانند از این دستگاه در پیشبرد اهداف مطالعاتی و طرح‌‎های تحقیقاتی خود بهره‌مند شوند.

.

امواج فراصوت:

.

امواج فراصوت یا اولتراسوند (Ultrasound)، گونه‌‍‌ای از امواج صوتی می‌باشند که بسامد یا فرکانس آن‌ها بالاتر از بازه فرکانسی شنوایی انسان (20 تا 25 کیلوهرتز) است. البته این بازه بسامدی شنوایی در انسان‌ها متفاوت است و هرچه سن فرد افزایش می‌یابد این بسامد کاهش می‎‌یابد. به طور عادی فرکانس شنوایی افراد در محدوده 20 تا 25 کیلوهرتز می‌باشد.

این امواج کاربدهای گوناگونی دارد از جمله استفاده در سونوگرافی به منظور تشخیص بیماری‌ها، کاربرد درمانی به وسیله سونوتراپی و همچنین در زمینه فیزیوتراپی نیز مورد استفاده قرار می‌گیرد. از دیگر کاربردهای آن می‌توان به استفاده در آزمایشگاه‌های صنایع غذایی به عنوان هموژنایزر اولتراسونیک و کاربردهای آن در صنعت تحت عنوان آزمون فراصوت اشاره کرد.

.

مبدل فراصوت:

.

مبدل انتشار پالس فراصوت یا اولتراسونیک ترانسدیوسر (ultrasonic transducer) منجر به تولید امواج مکانیکی می‌شود. همچنین می‌توان انرژی الکتریکی را به مکانیکی تغییر دهد و تبدیل کند. از 2 روش جهت تغییر نوسانات و امواج الکتریکی به ارتعاشات مکانیکی استفاده می‌شود. این دو روش شامل موارد زیر است:

1. استفاده از خاصیت پیزوالکتریکی کریستال‌ها
2. روش مغناطیسی که از سیم پیچ‌ها استفاده می‌شود

مبدل فراصوت پیزوالکتریک: این مبدل در حقیقت یک کریستال فشره شده مابین دو تمسه که از جنس قلع یا مس می‌باشند، است. برای ورود جریان الکتریکی به بلور سرامیکی و یا خروج جریان تولید شده توسط مبدل، از یک پوشش فلزی خیلی نازک در دو طرف مبدل استفاده می‌شود.

.

روش کار دستگاه:

.

پدیده بازتاب انرژي اولتراسوند در مرز دو بافت به دلیل تفاوت امپدانس آکوستیکی بین محیط‌هاي انتشار ایجاد می‌شود. ضریب بازتاب شدت به صورت نسبت شدت بازتابی به شدت فرودي از رابطه زیر محاسبه می‌گردد. با توجه به اختلاف امپدانس اکوستیکی زیاد مابین هوا و سطح بازتابنده مقدار شدت بازتاب نزدیک به شدت تابش است. با توجه به داشتن زاویه بازتاب می‌توان از روي حداکثر شدت بازتابی زاویه بازتابش را تعیین کرد.

.

بخش‌های مختلف دستگاه: 

.

مجموعه‌ای از تجهیزات گوناگون در ساخت و آماده‌سازی این دستگاه مورد استفاده قرار گرفته است. از جمله آن‌‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

•  سیگنال ژنراتور و تقویت کننده امواج فراصوت
• مبدل انتشار فراصوت40 kHz
• آشکارساز امواج فراصوت
• صفحه کانونی کننده
• نگهدارنده مبدل در کانون
• صفحه بازتاب کننده آینه اي
• ریل و پایه نگهدارنده
• سیم‌هاي رابط اتصال به سیگنال زنراتور و تقویت کننده و اتصال به اسیلوسکوپ نقاله

.

گروه های هدف استفاده از این خدمت:

.

کلیه اساتید، دانشجویان و پژوهشگران گروه‌های فیزیک پزشکی می‌توانند از دستگاه فوق استفاده کنند.