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


пьезодатчик фіксує відображені сигнали. Як детектор сигналу застосовується складний датчик, що складається з декількох сотень дрібних п'єзокристалів, що працюють в однаковому режимі. У датчик вмонтована фокусуюча лінза, що дає можливість створити фокус на певній глибині.

У фізіотерапевтичній практиці використовують ультразвук в діапазоні частот 800-3000 кГц. Найбільш поширені керамічні перетворювачі з титанату барію.

У стоматології вперше з середини п'ятдесятих років минулого століття було запропоновано використовувати ультразвук для лікування періодонтіту і для видалення каміння. Інструменти, вживані для лікування зубів, звичайно складаються із стрижньового ультразвукового пьезокерамічеського, магнітострикційного або аеродинамічного перетворювача і мають на кінці робочий наконечник. У наконечнику збуджуються подовжні коливання в діапазоні частот 20 - 45 кГц і з амплітудою руху у області 6 -100 мкм. У аеродинамічних стоматологічних наконечниках частота роботи перетворювача звичайно на виходить за рамки чутного звуку.

Ультразвуковий пучок з необхідними параметрами одержують за допомогою відповідних ультразвукових перетворювачів. У тих випадках, коли основне значення має потужність ультразвукового пучка, звичайно використовуються механічні джерела ультразвука.

Інший принцип генерації звуку реалізується в апаратах роторно-пульсацій, принципова конструкція яких аналогічна конструкції динамічних сирен. Тут звукове випромінювання утворюється за рахунок періодичного механічного переривання потоку повітря, що проходить через щілистий ротор і статор. Обертання ротора здійснюється механічним повітряним приводом. Швидкість обертання і характерні розміри щілистих отворів задають частот і інтенсивність пульсації тиску в потоці, а отже частоту і інтенсивність звукового випромінювання. При цьому інтенсивні коливання середовища локалізовані усередині об'єму апарату. Гідністю цих систем є можливість роботи при низькому надмірному тиску і великих витратах струменя. Проте апарати роторно-пульсацій складні у виготовленні унаслідок чого поширеніше виготовлення одержали приводи пульсацій. Саме такий тип генерації частіше застосований в стоматологічних легко-приводних інструментах. Типовими представниками агрегатів з аеродинамічним приводом в стоматології є ультразвукові ськалери вживані для зняття нальоту, що пігментується, і 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


Сторінки: 1 2 3 4 5 6