Ultrasunetele-Producerea ultrasunetelorGeneratorul piezoelectric Generatorul magnetostrictiv

Proprietăţile şi aplicaţiile ultrasunetelorProprietăţile ultrasunetelor Efectele produse de ultrasunete Aplicaţiile ultrasunetelor

Interacţiunea ultrasunetelor cu materiaMecanisme de interactine Operatii tehnologice efectuate sub actiunea ultrasunetelor

Terapia cu ultrasuneteUtilizarile ultrasunetelor in scopuri teraprutice

Glosar Animale care folosesc ultrasunetele

Ultrasunetele 2

DefiniţieUltrasunetele sunt vibraţii

elastice care au frecvenţa mai mare decât frecvenţa maximă a oscilaţiilor care produc senzaţia auditivă. Domeniul de frecvenţă în care avem ultrasunetele este între 20 kHz şi 10 000 000 kHz.

Ultrasunetele 3

Importanţa ultrasunetelor şi a producerii lor a crescut în ultimul timp datorită unor largi aplicaţii ale acestora.

Pentru producerea ultrasunetelor cel mai des se utilizează cel mai des generatoare elecromecanice care funcţionează pe baza fenomenelor de piezoelectricitate şi magnetostricţiune.

Ultrasunetele 4

GENERATORUL PIEZOELECTRIC. Funcţionarea acestui generator se

bazează pe proprietatea unui cristal de cuarţ de a se deforma în câmp electric.

   GENERATORUL MAGNETOSTRICTIV.  

Funcţionarea acestui generator se bazează pe aceea că unele substanţe feromagnetice, la magnetizare, îşi schimbădimensiunile. Dacă aceste substanţe se dispun într-un câmp magnetic variabil, ele vor incepe să oscileze. În acest caz ele potdeveni surse de ultrasunete.

Ultrasunetele 5

nu sunt percepute de organul auditiv al omului; se pot obţine şi sub forma unor fascicule

înguste; transportă o cantitate însemnata de energie; ele sunt puternic absorbite de substanţe în

stare gazoasă.

Ultrasunetele 6

pot provoca incalziri locale duc la omogenizarea unor sisteme

dispersate cum ar fi: solutii coloidale, emulsii etc.;

pot distruge starea de omogenitate a unor astfel de sisteme;

pot accelera si chiar provoca unele reactii chimice;

pot favoriza procesele de polimerizare si invers

produc fenomenul de cavitatie, care consta in aparitia unor goluri in fluide in miscare;

provoaca perturbatii mecanice in interiorul celulelor vii, care pot duce pana la distrugerea microorganismelor.

Ultrasunetele 7

pe baza fenomenului de cavitaţie se pot curaţi piese metalice, cazane, se pot perfora sau tăia metale;

având în vedere că ultrasunetele pot distruge microorganisme, ele se utilizează la prepararea serurilor şi vaccinurilor, la sterilizarea şi conservarea alimentelor;

datorită încalzirii locale pe care o produc când cad pe ţesuturile organismului, ele se pot folosi pentru tratamentul unor nevralgii.

Ultrasunetele 8

Mecanisme de interactiune: La trecerea undelor ultrasonore printr-

un mediu sunt posibile trei mecanisme de interacţiune: ◦ mecanismul termic ◦ cavitaţia ◦ mecanismul de stress

Ultrasunetele 9

Când ultrasunetele interacţionează cu materia, o parte din energia fasciculului poate fi absorbită de mediu şi transformată în caldură. Cantitatea de caldură generată pe unitatea de volum a mediului este proporţională cu intensitatea acustică şi cu coeficientul de absorbţie şi invers proporţionala cu densitatea mediului şi cu căldura lui specifică.

Ultrasunetele 10

prin acţiunea mecanică, chimică şi termică se pot produce într-un mediu lichid bule (cavitaţi) cu sau fară conţinut de gaze sau vapori. Producerea acestor cavitaţi şi efectul pe care acestea îl au asupra mediului în care sunt produse poartă denumirea de cavitaţie.

Ultrasunetele 11

în sisteme eterogene supuse acţiunii câmpului ultrasonor apar forţe rezultate, clasificate astfel: ◦ forţe ascensionale , care sunt oscilatorii ◦ forţe de radiaţie sau de deplasare ◦ forţe de variaţie ale vascizităţii

Ultrasunetele 12

dispersia este procesul fizic de răspândire a particulelor unei substanţe printre particulele altei substanţe

curăţirea cu ultrasunete este mult utilizată datorită calităţii operaţiei efectuate, a timpului scurt de lucru, a diversităţii materialelor ce pot fi supuse acestei operaţii

sedimentarea particulelor: principiul care sta la baza sedimentării particulelor fine, solide sau lichide îl constituie aglomerarea acestora în zona nodurilor unui câmp staţionar produs de propagarea ultrasunetelor

Ultrasunetele 13

filtrarea reprezintă operaţia de separare a unei substanţe solide dintr-un lichid ,prin intermediul unui filtru

emulsionarea se bazează pe dispersarea particulelor unui lichid în altul sau a unei substanţe solide într-un lichid în care nu se dizolvă

extracţia este operaţia de separare a uneia sau mai multor substanţe dintr-un amestec

uscarea este procesul de eliminare a apei dintr-un material

cristalizarea se bazează pe diferenţa de solubilitate a componentelor unui amestec

Ultrasunetele 14

  Utilizarea ultrasunetelor în terapie se bazează pe efectele benefice pe care acestea le au asupra organismului uman şi animal. Experientele efectuate pe animale au aratat că, în urma expunerii la ultrasunete, se produce creşterea temperaturii materialului biologic tratat, proces dependent de coeficientul de absorbţie: în oase şi în ţesutul nervos, creşterea de temperatură este mai pronunţată decât în ţesutul adipos şi cel muscular.

Ultrasunetele 15

Reumatism Artroze Hernie de disc Fibrozită intramusculară Herpes Zoster Fracturi Astm bronşic, bronşită acută

Ultrasunetele 16

Amplitudinea: A este diferenţa dintre poziţia medie a unei

particule din mediu şi poziţia ei la un moment dat din timpul

t. Pentru vibraţii libere amplitudinea variază sinusoidal cu

timpul: A = A0 cos t unde: A0 este amplitudinea iniţială; - frecvenţa unghiulară ( = 2/T) exprimată în

radiani pe secundă Atenuarea reprezintă pierderea treptată a energiei acustice la trecerea unei unde acustice printr-un mediu.

Ultrasunetele 17

Camp ultrasonor este regiunea mediului elastic

care se gaseşte în stare de vibraţie, fiind sediul

unor unde ultrasonore.Energia totală a vibraţiilor unei unităţi de volum, a unui sistem E, este proporţională cu densitatea, cu frecvenţa unghiulară şi cu amplitudinea vibraţiilor A:

E = 1/2² A² = 2·f²A²

Ultrasunetele 18

Factor de reflexie acustică R este raportul dintre presiunea acustică a undei reflectate şi presiunea acustică undei incidente.

Factorul de transmisie acustică este raportul dintre presiunea acustică a undei transmise şi presiunea acustică a undei transmise şi presiunea acustică a undei incidente.

Frecventa f este numărul de oscilaţii complete efectuate într-o secunda. Unitatea de masură este Hertz ( Hz ).

Ultrasunetele 19

Independenţa acustică caracteristică a unui mediu este produsul dintre densitatea lui şi viteza sunetului în acel mediu.

Lungimea de undă este distanţa dintre puncte consecutive de maxim de compresiune sau de rarefiere.

Perioada T reprezintă timpul, în secunde, necesar pentru efectuarea unei oscilaţii ( vibraţii ) complete:

T = 1/f .

Ultrasunetele 20

Puterea acustică P este energia acustică totală radiată în unitatea de timp şi se masoară în waţi ( W ).

Rezonanţa este fenomenul care apare atunci cand frecvenţa ultrasunetelor coincide cu frecvenţa proprie a vibraţiilor moleculei, amplitudinea vibraţiilor mărindu-se.

Ultrasunetele 21

Liliacul Balena Delfinul Moliile Cârtiţa Păsările

Ultrasunetele 22

Ultrasunetele 23

Ultrasunetele 24

Ultrasunetele 25

Ultrasunetele 26

Ultrasunetele 27

Ultrasunetele 28