У нас: 141825 рефератів
Щойно додані Реферати Тор 100
Скористайтеся пошуком, наприклад Реферат        Грубий пошук Точний пошук
Вхід в абонемент


зубних відкладень. Озвучуючі механізми роторно-пульсацій використовуються в легко-приводних оброблювальних ендодонтічеськіх інструментах і іригаторах.

Гідродинамічні генератори-випромінювачі служать для перетворення кінетичної енергії струменя в енергію пружних акустичних коливань. Генерація звуку відбувається у області вихрового руху струменя. Для розрахунку звукового поля, що генерується, звичайно застосовують теорію акустичної аналогії Лайтхилла, згідно якої турбулентний (вихровий) потік розглядають як задане джерело звуку певної структури.

Більш найбільше розповсюдження в медицині і в стоматології зокрема, знайшли п'єзоелектричні і магнітострикційні ультразвукові перетворювачі.

Магнітострикція є деформацією тіл при зміні їх магнітного стану. Дане явище, відкрите в 1842 р. Джоулем, властиве феромагнітним металам і сплавам (феромагнетикам) і феритам. Феромагнетики володіють позитивною міжелектронною обмінною взаємодією, що приводить до паралельної орієнтації моментів атомних носіїв магнетизму. Наявність постійних магнітних моментів електронних оболонок характерна для кристалів, що складаються з атомів, що володіють внутрішніми електронними оболонками. Це має місце для перехідних елементів Fe, Co, Ni і рідкоземельних металів Gd, Tb, Dy, Але, Ег, а також для їх сплавів і деяких з'єднань з неферромагнетікамі. Здібність речовини до намагніченію характеризується магнітною сприйнятливістю, яка є відношенням намагніченості до напруженості зовнішнього магнітного поля. Напруженість магнітного поля характеризується силою, укладеної в одиничній магнітній масі і діючої на північний магнітний полюс. Іншою характеристикою магнітного поля є індукція магнітного поля. Магнітна енергія кристалічних грат є функцією відстані між атомами або іонами; отже, зміна магнітного стану тіла веде до його деформації, тобто виникає явище магнітострикції. Магнітострикційна деформація складним чином залежить від індукції і напруженості магнітного поля. У простих випадках деформація пропорційна квадрату намагніченості. Взаємозв'язок між параметрами і геометричними розмірами перетворювача виводиться на основі розгляду його конкретної форми. На практиці використовують два типи магнітострикційних перетворювачів: стрижньові і кільцеві, виготовлені з магнітних сплавів або феритів. Металеві сплави використовують для виготовлення могутніх магнітострикційних перетворювачів, оскільки вони мають високі прочностниє характеристики. Проте велика електропровідність сплавів обумовлює окрім втрат на перемагніченіє значні втрати на макровихрові струми, або струми Фуко. Тому перетворювачі виконують у вигляді пакету пластин завтовшки 0,1-0,2 мм. Значні втрати визначають порівняно низький до. п. д. такі перетворювачі (40-50%) і необхідність їх водяного охолоджування. Феритові перетворювачі володіють вищим до. п. д. (70%), оскільки при великому електроопоі не мають втрат на струми Фуко, але їх потужностні характеристики вельми обмежені через низьку механічну міцність.

При дії на обмотку, в яку поміщений сердечник-стріктор, змінним електричним струмом в останньому унаслідок електромагнітної індукції виникають коливальні процеси відповідні частоті генератора електричного сигналу. Гідністю таких генераторів є відносно низька робоча напруга, що дозволяє значно спростити при виготовленні інструментів конструктивні параметри ізоляції електричної частини робочого інструменту від приводного механізму і зробити їх розбірними для швидкої зміни приводу стоматологічного наконечника. Недоліком же магнітострикційного перетворювача є умова обов'язкового постійного охолоджування водою працюючого перетворювача.

П'єзоелектричний ефект – утворення електричної поляризації при механічній деформації. Для отримання ультразвукових коливань в ультразвукових апаратах використовують зворотний п'єзоелектричний ефект, тобто фізичне явище, яке може розвиватися в деяких кристалах. При дії на такі кристали (пьезоелементи) змінним струмом високої частоти відбувається їх послідовне стиснення і розширення, що лежить в основі розвитку коливань, відповідних частоті струму, що подається.  

На відміну від електрістрікциі п'єзоефект спостерігається тільки у кристалів, що не мають цента симетрії. Кристалічні грати таких матеріалів складаються з полярних молекул, що володіють дипольним моментом. Всі кристали по властивостях симетрії розділені на 32 класи, з них 20 не мають симетрії. У ультразвуковій техніці найбільше поширення набули перетворювачі на основі пьезокераміки. Основними матеріалами для виготовлення перетворювачів в медичній апаратурі є пьезокераміка на основі: титанату барію (ТБ); титанату барію, кальцію (ТБК); цирконат титанат свинцю (ЦТС); ніобат свинцю, барію (PZT).

Терапевтичні випромінювачі звичайно зроблені у вигляді дисків з високоякісної пьезокераміки цирконат-титанату свинцю. Вони поміщаються у водонепроникну оболонку з алюмінію або неіржавіючої сталі, прикріплену до кінця легкої ручки. Зворотна сторона диска граничить з повітрям.

У ультразвуковій технології на частотах 20-60 кГц пьезокерамічеській перетворювач роблять стрижньового типа з частотопоніжаюшимі металевих накладками - перетворювач Ланжевена. Виготовлення суцільного пьезокерамічеського напівхвильового перетворювача недоцільне через технологічні труднощі, сильне розігрівання кераміки в робочому режимі, оскільки він має низьку теплопровідність, і необхідності високих робочих напруг при великій товщині кераміки. Звичайно перетворювач виконують у вигляді двох пьезокерамічеськіх шайб, робочої дюралевої і тильної сталевої накладок, стягнутих центральним болтом.

Електрична енергія є найбільш універсальним видом енергії, що і визначає переважне використовування в ультразвуковій технології систем, в яких джерелом механічних коливань є електричні коливання ультразвукової частоти. Електричні коливання заданої частоти формуються в ультразвукових генераторах. В даний час широко використовують два типи генераторів - транзисторні і тірісторниє, що відповідають технологічним вимогам по рівню надійності, коефіцієнту корисної дії, потужності і т.д. Окрім транзисторних і тірісторних генераторів для живлення електроакустичних перетворювачів іноді застосовують лампові генератори (“Ультрастом”). Лампові ультразвукові генератори практично зняті з виробництва і їх використовують тільки в могутніх генераторах мегагерцового діапазону.

Енергія електричних коливань трансформується в енергію механічних коливань в розглянутих вище електроакустичних перетворювачах. Типовими представниками ультразвукових стоматологічних оброблювальних приладів з магнітострикційним і пьезокерамічеськім приводом є апарати: “Turbo 25-30” /Parkell (США)/[магнітострикція]; “Piezon Master 400” /EMS (Щвейцарія)/[пьезокераміка].


Сторінки: 1 2 3 4 5