第三章医用超声换能器及辐射声场 医学影像学院影像设备教研室
医学影像学院影像设备教研室 第三章 医用超声换能器及辐射声场
第三章 医用超声换能器及辐射声场 ◆换能器是指实现能量互相转化的装置和器件; 般是其他物理量转换成电能,如热电,光电等 等;这类也称为传感器; ◆超声的换能器可以将振动转化成电或磁,同时还 能进行反向的转化:
换能器是指实现能量互相转化的装置和器件; 一般是其他物理量转换成电能,如热电,光电等 等;这类也称为传感器; 超声的换能器可以将振动转化成电或磁,同时还 能进行反向的转化; 第三章 医用超声换能器及辐射声场
超声换能器种类 利用电场来实现电声转换,用电容做储能元件: 利用磁场力效应来实现电声转化,用电感做储能元件; 使用最多的是压电式和电致伸缩式 电容做储能元 件)。其次是电磁式和磁致伸缩式(电感做储能元件)
超声换能器种类 利用电场来实现电声转换,用电容做储能元件; 利用磁场力效应来实现电声转化,用电感做储能元件; 使用最多的是压电式和电致伸缩式(电容做储能元 件)。其次是电磁式和磁致伸缩式(电感做储能元件)
超声波的产生 产生超声波必备条件 声源 弹性介质 超声探头应用压电式换能法发射和接收超声波 接收超声 电磁能量 压电式换能法 机械振动 发射超声
超声探头应用压电式换能法发射和接收超声波 压电式换能法 电磁能量 机械振动 发射超声 接收超声 产生超声波必备条件 声源 弹性介质 超声波的产生
§1压电效应和压电材料 压电效应的物理原理 移动 ●库伦定律 电 9.92 (a) (b) ●偶极子 图3-1)压电材料中的偶极了b)外电场作用号偶极子 正负电子相 1 互耦合在一起, 11月 相距一定的距离 2
§1 压电效应和压电材料 一 压电效应的物理原理 库伦定律 偶极子 正负电子相 互耦合在一起, 相距一定的距离 2 12 12 1 2 r r q q F k =
压电效应的物理原理 ●受外电场的影响偶极子会 偏转,产生位移; ●反过来,对晶体施加力作 用,会使得正负电荷中心 OPD o 位置发生变化,从而带电; ●元2
受外电场的影响偶极子会 偏转,产生位移; 反过来,对晶体施加力作 用,会使得正负电荷中心 位置发生变化,从而带电; 一 压电效应的物理原理
一 压电效应的物理原理 某些特殊材料,当受到 外力的作用产生形变时,会 在表面产生电荷的聚集而形 成电压,这种效应叫做压电 效应,这种材料叫压电材料
一 压电效应的物理原理 + + + - - - 某些特殊材料,当受到 外力的作用产生形变时,会 在表面产生电荷的聚集而形 成电压,这种效应叫做压电 效应,这种材料叫压电材料
压电效应的物理原理 正压电效应当在压电材料两端加一压力时, 则在此材料的两个电极面上将产生电荷,将机械 能变成电能。 F 十十王 正压电效应:机械能转化为电能
正压电效应当在压电材料两端加一压力时, 则在此材料的两个电极面上将产生电荷,将机械 能变成电能。 + + + - - - F + + + + + + + - - - - - - - - - + + + + + + + - - - - - - - - - - + + + - - - F F 一 压电效应的物理原理 正压电效应:机械能转化为电能
压电效应的物理原理 逆压电效应 在压电材料两端加一交变电场 时,则压电材料出现与交变电场同样频率的机械 振动,将电能变为机械能 。 十十十十十十 十十 超声波发射形成 》》 逆压电效应:电能转化为机械能
逆压电效应当在压电材料两端加一交变电场 时,则压电材料出现与交变电场同样频率的机械 振动,将电能变为机械能。 + + + - - - + + + + + + + - - - - - - - - - + + + - - - + + + + + + + - - - - - - - - - 超声波发射形成 一 压电效应的物理原理 逆压电效应:电能转化为机械能
压电效应的物理原理 超声探头中的超声换能器是利用压电效 应实现电能和声能之间的相互转换。 注意!外加电场或力去除后,必须要能 恢复原来的状态;
注意!外加电场或力去除后,必须要能 恢复原来的状态; 一 压电效应的物理原理 超声探头中的超声换能器是利用压电效 应实现电能和声能之间的相互转换