Ультразвуковые волны с частотой 3 МГц обычно создаются с помощью пьезоэлектрического материала. Этот материал преобразует электрическую энергию в механические колебания, которые затем порождают ультразвуковые волны. Процесс создания ультразвуковых волн частотой 3 МГц включает следующие этапы:
Выбор пьезоэлектрического материала: пьезоэлектрические материалы – это особые вещества, которые меняют свою форму при подаче электрического напряжения. В ультразвуковых датчиках часто используются такие пьезоэлектрические материалы, как цирконат-титанат свинца (ЦТС, PZT), поливинилиденфторид (ПВДФ, PVDF) и кристаллы кварца.
Изготовление пьезоэлектрического элемента: выбранному пьезоэлектрическому материалу придают форму тонкого диска или цилиндра – так называемого пьезоэлектрического диска. Толщина этого диска определяется в соответствии с нужной частотой (в данном случае 3 МГц). Как правило, толщину подбирают так, чтобы она соответствовала половине длины волны нужной ультразвуковой частоты в пьезоэлектрическом материале.
Нанесение электродов: обе стороны пьезоэлектрического диска покрывают проводящим слоем, обычно из золота или серебра. Эти покрытия служат электродами, на которые подаётся электрическое напряжение.
Подача электрического напряжения: чтобы привести пьезоэлектрический элемент в колебание, на электроды подаётся переменное электрическое напряжение частотой 3 МГц. Под действием переменного напряжения пьезоэлектрический материал меняет форму и создаёт механические колебания частотой 3 МГц.
Излучение ультразвуковых волн: механические колебания пьезоэлектрического элемента преобразуются в ультразвуковые волны и излучаются в исследуемую среду.
Весь процесс происходит в ультразвуковом преобразователе, который также называют ультразвуковым датчиком. Такие датчики выпускаются разных размеров и форм, чтобы охватывать различные цели и области исследования.
Примечание: эта статья носит общий информационный характер и не заменяет консультацию, диагностику или лечение у врача.