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超声波的声场

时间:2023-04-09 理论教育 版权反馈
【摘要】:超声波在介质中传播的空间范围,即介质受到超声振动能作用的区域称为超声声场。由于超声场的这种特性,为克服能量分布的不均,在治疗时探头应在治疗部位缓慢地移动。超声波由于其频率甚高,因而声压亦甚大。中等治疗剂量的超声波在组织中产生的附加声压为±2.6个大气压。

超声波在介质中传播的空间范围,即介质受到超声振动能作用的区域称为超声声场。超声因其频率高,具有类似光线的束射特性,在接近探头的一段为几乎平行的射束称为近场区,其后射束开始扩散称为远场区(图1-4)。由于超声场的这种特性,为克服能量分布的不均,在治疗时探头应在治疗部位缓慢地移动。

描写超声声场的主要物理量有声压和声强。

1.声压 即声能的压力,代表超声波的强度。超声传播时在稠密区产生正压,在稀疏区产生负压。

超声波由于其频率甚高,因而声压亦甚大。中等治疗剂量的超声波在组织中产生的附加声压为±2.6个大气压(图1-5)。

图1-4 超声声场

图1-5 超声治疗时在人体组织中的声压

2.声强 为单位时间内声能的强度,即在每秒内垂直通过每平方厘米面积的声能。常用测量单位是W/cm2。临床常用治疗剂量为0.1~2.5W/cm2,而震耳欲聋的大炮声声强只相当于0.0~0.000 1W/cm2。可见超声波在介质中传播时,它的巨大能量会使介质质点产生很大的加速度,一般中等响度的声波通过水时,水分子获得的加速度只有重力加速度(约为9.8m/s)的百分之几,如在频率为800~1 000kHz、声强为0.5~2W/cm2的超声波作用下,水分子得到的加速度可以超过重力加速度5万~10万倍。

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