Ультрадыбыстық диагностика
Қазіргі кезде медицинада ультрадыбыстық диагностика (эхолокация) кеңінен қолданылады. Осы әдіс арқылы адам ағзасының ішінде пайда болған түрліше бітімдердің (ісік, жалқаяқ – ірің, бауыр мен бүйректегі тастар және т.б.) пішінін, өлшемдерін және орнын дәл анықтауға болады. Сонымен қатар ультрадыбыстық эхолокация хирургияда, онкологияда, гинекологияда және т.б. кеңінен қолданылады.
Табиғатта ультрадыбысты дельфиндер, жарқанаттар, ұшпа шегірткелер шығарады.
Ғылым мен техникада ультрадыбысты алу үшін пьезоэлектрлік эффект деген құбылыс пайдаланылады. Бұл эффектінің мәнісі мынада: кейбір кристалдарды механикалық деформациялағанда (мысалы қысқанда не созғанда) олардың қарама-қарсы жақтарында электр зарядтары пайда болады.
Пьезоэлектрлік эффект кварц, турмалин, сегнет тұзы, қант (бір түрі науат), қара тікен тұз және т.б. бірқатар кристалдарына байқалады.
Ультрадыбыс акустикалық кедергілері әртүрлі екі ортаның шекарасынан шағылады. Мысалы, бұлшық ет – сүйек қабығы – сүйектің шекараларында, ағзаның қуыс беттерінде ультрадыбыс жақсы шағылады. Сондықтан адам ағзасындағытығыздығы әртүрлі бітімдеріанықтауға болады. Осы әдісті ультрадыбыстық локация дейді.
УД-локация қондырғысы генератордан, УД-импульс тарататын датчиктен Д және шағылған дыбысты қабылдаушыдан және электрондық осцилографтан тұрады. Қабылдаушы қабылдаған импульстарының айырмасы нұсқаның жатқан тереңдігін көрсетеді, ал датчиктің қозғалысы нұсқаның пішінін көрсетеді.
Осыған негізделген көптеген диагностикалық тәсілдер бар. Мысалы: эхоэнцефалография — мидағы ісікті және мидың қабынуын анықтайтын тәсіл, УД-кардиография – жүректің өлшемдерін анықтау, офтальмологияда – көз ортасының бітімін анықтау және т.с.с. УД-локациямен қатар диагностика мақсатында УД-ның жұтылу процесін зерттеуде қолданылады. Акустикалық қасиеті әр түрлі екі ортаның шекарасында ультрадыбыс жұтылады.
Медицинада диагностика мақсатында ультрадыбыстық Допплер эффектісі кеңінен қолданылады. Қазіргі кезде қолданылатын ультрадыбыстық аппараттардың көптеген түрлері бар. Солардың ішінде кең тараған импульстік – толқындық аппараттар. Бұл аппараттың көмегімен тіннің үш өлшемді (ұзындығы, ені және биіктігі) кескінің алуға және олардың көлемін анықтауға болады. Ағзаның кескінін жұмсақ-табаққа, (гибкие дискеты), олар компакт дискке және магнитооптикаға жазып алуға болады. Сонымен қатар допплер қисықтарына автоматты түрде талдау жасайды. Жедел диагностика мақсатында жеңіл, тасымалдауға қолайлы ультрадыбыстық аппараттар қолданылады. Бұл аппараттар қолдану мүмкіншілігі шағынан стационарлық аппараттардан кем емес.
Ультрадыбыстар механикалық және электромеханикалық әдістермен алынады. Өндірісте магнитострикциялық және пьезоэлектрлік сәулелерді қолданады. Біріншісі төмен жиіліктегі ультрдыбыстарды алу үшін (200 КГц), екіншісі 50 МГц дейінгі жиіліктегі ультрадыбыстарды алуға қолданады.
Төмен жиіліктегі ультрадыбыстар ауада жақсы таралады. Ол жоғарлаған сайын ауадан таралу жиіліктері төмендейді. Қысқа толқынды жоғары жиіліктегі ультрадыбыстар ауада мүлдем таралмайды. Газды сұйықтыққа қарағанда ультрадыбыстар аз жұтады. Ультрдыбыстардың тесуші әсері фармацияда және өндірісте кеңінен қолданады.
Ультрадыбыстың көмегімен сварка, пайка, бөлшектерді тазалау, сұйықтықтарды стерилдеу, бұрғылау, кесу, шлифовка және полировка жүзеге асады. Сонымен қатар ультрадыбысты молекулярлы физикада, биологияда және фармацияда әртүрлі химиялық реакцияларды жүргізу кезінде еру процестерін жеделдету үшін қолданылады.
Дыбысты сол сияқты дыбыс генераторы да шығарып береді. Атап айтқанда, дыбыс көздері қатарына музыкалық аспаптардың ішектері, пьезоэлектрлік немесе магнитострикциялық материалдардан жасалған пластинкалар мен стерженьдер, телефон мембранасы, органдық трубалар, үрмелі музыкалық аспаптар, ысқырықтар жатады. Адам мен жануарлардың дыбыстық аппараттары күрделі тербелмелі жүйеге жатады. Дыбыс көздерінің тербелісін туғызу көбінесе соққы, т. б. әсер еткенде (ішектер, қоңырау) жүзеге асырылады. Ауа ағыны қатты денені орай аққанда құйындардың түзілуі және құйындардың сол денелерден бөлінуі далада дыбыс шығарады. Мысалы, жел соққан кезде сымдар мен кұбырлар дыбыс шығарады. Дыбыс ортаға тараған сайын оның интенсивтігі кеми береді.