21ኛው ክፍለ ዘመን የራዲዮ ኤሌክትሮኒክስ፣ አቶም፣ የጠፈር ምርምር እና የአልትራሳውንድ ዘመን ነው። የአልትራሳውንድ ሳይንስ ዛሬ በአንጻራዊነት ወጣት ነው. በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መገባደጃ ላይ ፒኤን ሌቤዴቭ የተባለ ሩሲያዊ የፊዚዮሎጂ ባለሙያ የመጀመሪያውን ጥናቱን አካሂዷል. ከዚያ በኋላ ብዙ ታዋቂ ሳይንቲስቶች አልትራሳውንድ ማጥናት ጀመሩ።
አልትራሳውንድ ምንድን ነው?
አልትራሳውንድ የሚዛመተው የማይበረዝ የመወዛወዝ እንቅስቃሴ ነው፣ ይህም የመካከለኛው ክፍል ቅንጣቶች ይሠራሉ። የራሱ ባህሪያት አለው, በውስጡም ከሚሰማው ክልል ድምፆች ይለያል. በአልትራሳውንድ ክልል ውስጥ ቀጥተኛ ጨረር ለማግኘት በአንፃራዊነት ቀላል ነው። በተጨማሪም, በጥሩ ሁኔታ ላይ ያተኩራል, እናም በዚህ ምክንያት, የተሰሩ የመወዝወዝ ጥንካሬዎች ይጨምራሉ. በጠጣር, በፈሳሽ እና በጋዞች ውስጥ በሚሰራጭበት ጊዜ, አልትራሳውንድ በበርካታ የቴክኖሎጂ እና የሳይንስ ዘርፎች ተግባራዊ ትግበራ ያገኙ አስገራሚ ክስተቶችን ይፈጥራል. ይህ አልትራሳውንድ ነው፣ ዛሬ በተለያዩ የህይወት ዘርፎች ውስጥ ያለው ሚና በጣም ትልቅ ነው።
የአልትራሳውንድ ሚና በሳይንስ እና በተግባር
አልትራሳውንድ በቅርብ ዓመታት ውስጥ በሳይንሳዊ ምርምር ውስጥ መጫወት ጀመረእየጨመረ ጠቃሚ ሚና. በአኮስቲክ ፍሰቶች እና በአልትራሳውንድ ካቪቴሽን መስክ የሙከራ እና ቲዎሬቲካል ጥናቶች በተሳካ ሁኔታ ተካሂደዋል ፣ ይህም ሳይንቲስቶች በፈሳሽ ጊዜ ውስጥ ለአልትራሳውንድ ሲጋለጡ የሚከሰቱ የቴክኖሎጂ ሂደቶችን እንዲያዳብሩ አስችሏቸዋል። እንደ ፊዚክስ ባሉ የእውቀት መስክ ውስጥ የተለያዩ ክስተቶችን ለማጥናት ኃይለኛ ዘዴ ነው. አልትራሳውንድ ጥቅም ላይ ይውላል, ለምሳሌ, ሴሚኮንዳክተር እና ጠንካራ ሁኔታ ፊዚክስ. ዛሬ የተለየ የኬሚስትሪ ቅርንጫፍ እየተፈጠረ ነው, እሱም "ultrasonic chemistry" ይባላል. የእሱ ትግበራ ብዙ የኬሚካል-ቴክኖሎጅ ሂደቶችን ለማፋጠን ያስችላል. ሞለኪውላር አኮስቲክስ እንዲሁ ተወለደ - የድምፅ ሞገዶችን ከቁስ ጋር ያለውን ሞለኪውላዊ መስተጋብር የሚያጠና አዲስ የአኮስቲክ ቅርንጫፍ። የአልትራሳውንድ አፕሊኬሽን አዲስ ቦታዎች ታይተዋል፡ሆሎግራፊ፣ ኢንትሮስኮፒ፣ አኮስት ኤሌክትሮኒክስ፣ የአልትራሳውንድ ደረጃ መለኪያ፣ ኳንተም አኮስቲክ።
በዚህ አካባቢ ከሙከራ እና ከቲዎሬቲክ ስራዎች በተጨማሪ ዛሬ ብዙ ተግባራዊ ስራዎች ተሰርተዋል። ልዩ እና ሁለንተናዊ የአልትራሳውንድ ማሽኖች፣ በተጨመረው የስታቲስቲክስ ግፊት የሚሰሩ ወዘተ ተከላዎች ተዘጋጅተዋል።በማምረቻ መስመሮች ውስጥ የተካተቱ አውቶማቲክ የአልትራሳውንድ ጭነቶች ወደ ምርት እንዲገቡ ተደርጓል ይህም የሰው ኃይል ምርታማነትን በከፍተኛ ደረጃ ይጨምራል።
ተጨማሪ ስለአልትራሳውንድ
አልትራሳውንድ ምን እንደሆነ የበለጠ እንነጋገር። እነዚህ የላስቲክ ሞገዶች እና ማወዛወዝ እንደሆኑ አስቀድመን ተናግረናል. የአልትራሳውንድ ድግግሞሽ ከ 15-20 kHz በላይ ነው. የመስማት ችሎታችን ተጨባጭ ባህሪያት የአልትራሳውንድ ድግግሞሾችን ዝቅተኛ ገደብ ይወስናሉ, ይህምከሚሰማው ድምጽ ድግግሞሽ ይለያል. ይህ ድንበር, ስለዚህ, ሁኔታዊ ነው, እና እያንዳንዳችን በተለየ መንገድ አልትራሳውንድ ምን እንደሆነ እንገልፃለን. የላይኛው ገደብ በመለጠጥ ሞገዶች, በአካላዊ ባህሪያቸው ይታያል. እነሱ የሚራቡት በማቴሪያል ውስጥ ብቻ ነው ፣ ማለትም ፣ የሞገድ ርዝመቱ በጋዝ ውስጥ ከሚገኙት ሞለኪውሎች አማካኝ ነፃ መንገድ ወይም በጠጣር እና በፈሳሽ ውስጥ ካሉት ኢንተርአቶሚክ ርቀቶች የበለጠ መሆን አለበት። በጋዞች ውስጥ በተለመደው ግፊት፣ የአልትራሳውንድ ፍሪኩዌንሲዎች ከፍተኛ ገደብ 109 Hz፣ እና በጠጣር እና ፈሳሾች - 1012-10 13 Hz።
Ultrasonic ምንጮች
አልትራሳውንድ በተፈጥሮ ውስጥ የብዙ የተፈጥሮ ጩኸቶች አካል ነው (ፏፏቴ፣ ንፋስ፣ ዝናብ፣ በውሃ ላይ የሚንከባለሉ ጠጠሮች፣ እንዲሁም ነጎድጓዳማ ነጎድጓድ ጋር በተያያዙ ድምፆች፣ ወዘተ) እና እንደ ዋና አካል ሆኖ ይገኛል። የእንስሳት ዓለም. አንዳንድ የእንስሳት ዝርያዎች በጠፈር ላይ አቅጣጫ ለማስያዝ, እንቅፋቶችን ለመለየት ይጠቀሙበታል. በተጨማሪም ዶልፊኖች በተፈጥሮ ውስጥ አልትራሳውንድ እንደሚጠቀሙ ይታወቃል (በዋነኛነት ከ 80 እስከ 100 kHz ድግግሞሽ)። በዚህ ሁኔታ, በእነሱ የሚለቀቁት የአካባቢ ምልክቶች ኃይል በጣም ትልቅ ሊሆን ይችላል. ዶልፊኖች እስከ አንድ ኪሎ ሜትር ርቀት ድረስ የአሳ ትምህርት ቤቶችን ማግኘት እንደሚችሉ ይታወቃል።
የአልትራሳውንድEmitters (ምንጮች) በ 2 ትላልቅ ቡድኖች ይከፈላሉ ። የመጀመሪያው ጀነሬተሮች ነው, በውስጡም ማወዛወዝ በቋሚ ፍሰት መንገድ ላይ የተጫኑ መሰናክሎች በመኖራቸው ምክንያት - ፈሳሽ ወይም ጋዝ ጄት. የአልትራሳውንድ ምንጮች ሊጣመሩ የሚችሉበት ሁለተኛው ቡድን ነውየኤሌክትሮ-አኮስቲክ ተርጓሚዎች የአሁኑን ወይም የኤሌትሪክ ቮልቴጅን መለዋወጥ ወደ ከባቢ አየር ወደሚያመነጨው በጠንካራ አካል ወደሚፈጠር ሜካኒካል ንዝረት የሚቀይሩ።
የአልትራሳውንድ ተቀባዮች
በመካከለኛ እና ዝቅተኛ ድግግሞሾች፣አልትራሳውንድ ሪሲቨሮች ብዙውን ጊዜ የፓይዞኤሌክትሪክ አይነት ኤሌክትሮአኮስቲክ ትራንስዳሮች ናቸው። የድምፅ ግፊት በጊዜ ጥገኛ ሆኖ የሚወከለው የተቀበለውን የአኮስቲክ ምልክት ቅርጽ እንደገና ማባዛት ይችላሉ. መሳሪያዎች እንደታሰቡት የመተግበሪያ ሁኔታዎች ላይ በመመስረት ብሮድባንድ ወይም ሬዞናንስ ሊሆኑ ይችላሉ። የሙቀት መቀበያዎች በጊዜ አማካይ የድምፅ መስክ ባህሪያትን ለማግኘት ያገለግላሉ. በድምፅ በሚስብ ንጥረ ነገር የተሸፈኑ ቴርሞስተሮች ወይም ቴርሞፕሎች ናቸው. የድምፅ ግፊት እና ጥንካሬ እንዲሁ በኦፕቲካል ዘዴዎች ሊገመት ይችላል፣ ለምሳሌ የብርሃን ልዩነት በአልትራሳውንድ።
አልትራሳውንድ የት ነው ጥቅም ላይ የሚውለው?
የተለያዩ የአልትራሳውንድ ባህሪያትን ሲጠቀሙ ብዙ የትግበራ ቦታዎች አሉ። እነዚህ ቦታዎች በግምት በሦስት ቦታዎች ሊከፈሉ ይችላሉ. የመጀመሪያው በአልትራሳውንድ ሞገዶች አማካኝነት የተለያዩ መረጃዎችን ከማግኘት ጋር የተያያዘ ነው. ሁለተኛው አቅጣጫ በእቃው ላይ ያለው ንቁ ተጽእኖ ነው. ሦስተኛው ደግሞ ምልክቶችን ከማስተላለፍ እና ከማቀናበር ጋር የተያያዘ ነው. በእያንዳንዱ ጉዳይ ላይ የተወሰነ ድግግሞሽ መጠን US ጥቅም ላይ ይውላል። መንገዱን ካገኘባቸው በርካታ ቦታዎች መካከል ጥቂቶቹን ብቻ እናያለን።
የአልትራሳውንድ ጽዳት
የዚህን ጽዳት ጥራት ከሌሎች ዘዴዎች ጋር ሊወዳደር አይችልም። ክፍሎችን በሚታጠቡበት ጊዜ ለምሳሌ እስከ 80% የሚደርሱ ብክለቶች በምድራቸው ላይ ይቀራሉ ፣ 55% ገደማ - በንዝረት ጽዳት ፣ 20% ገደማ - በእጅ ጽዳት ፣ እና በአልትራሳውንድ ጽዳት ፣ ከ 0.5% የማይበልጥ ብክለት ይቀራሉ። ውስብስብ ቅርጽ ያላቸው ዝርዝሮች በደንብ ሊጸዱ የሚችሉት በአልትራሳውንድ እርዳታ ብቻ ነው. የአጠቃቀሙ ጠቃሚ ጠቀሜታ ከፍተኛ ምርታማነት, እንዲሁም የአካል ጉልበት ዝቅተኛ ወጪዎች ነው. በተጨማሪም ውድ እና ተቀጣጣይ ኦርጋኒክ መሟሟያዎችን በርካሽ እና ደህንነቱ በተጠበቀ የውሃ መፍትሄዎች መተካት፣ፈሳሽ ፍሬን መጠቀም፣ወዘተ
ከባድ ችግር የአየር ብክለት በሶት፣ ጭስ፣ አቧራ፣ ብረታ ብረት ኦክሳይዶች ወዘተ ነው። የአካባቢ እርጥበት እና የሙቀት መጠን ምንም ይሁን ምን አየር እና ጋዝ በጋዝ ማሰራጫዎች ውስጥ ያለውን የአልትራሳውንድ ዘዴ መጠቀም ይችላሉ። አንድ አልትራሳውንድ ኤሚተር በአቧራ ማረፊያ ክፍል ውስጥ ከተቀመጠ ውጤታማነቱ በመቶዎች ለሚቆጠሩ ጊዜያት ይጨምራል። የዚህ ዓይነቱ የመንጻት ፍሬ ነገር ምንድን ነው? በአየር ውስጥ በዘፈቀደ የሚንቀሳቀሱ የአቧራ ቅንጣቶች በአልትራሳውንድ ንዝረት ተጽእኖ እርስ በርስ በጠንካራ ሁኔታ እና በብዛት ይመታሉ። በተመሳሳይ ጊዜ, በመዋሃዳቸው ምክንያት መጠናቸው ይጨምራል. የደም መርጋት ቅንጣትን የማስፋት ሂደት ነው። ልዩ ማጣሪያዎች ክብደታቸውን እና የተስፋፉ ስብስቦችን ይይዛሉ።
የሚሰባበር እና እጅግ በጣም ጠንካራ የሆኑ ቁሳቁሶችን ማሽነሪ
በአልትራሳውንድ ፣በመለጠፊያ ቁሳቁሱ ፣በሚሰራበት ጊዜ ወደሚሰራው አካል እና ወደ መሳሪያው የስራ ወለል መካከል ከገቡ።ኤሚተር በዚህ ክፍል ላይ ተጽዕኖ ይኖረዋል. በዚህ ሁኔታ, ቁሱ ይደመሰሳል እና ይወገዳል, በተለያዩ የተመሩ ጥቃቅን ተፅእኖዎች ስር እንዲሰራ ይደረጋል. የኪነማቲክስ ሂደት ዋና እንቅስቃሴን ያካትታል - መቁረጥ ፣ ማለትም ፣ በመሳሪያው የተሰራውን የርዝመታዊ ንዝረት እና ረዳት - ማሽኑ የሚያከናውነውን የምግብ እንቅስቃሴ።
አልትራሳውንድ የተለያዩ ስራዎችን ይሰራል። ለጠለፋ እህሎች, የኃይል ምንጭ ቁመታዊ ንዝረቶች ናቸው. የተሰራውን ቁሳቁስ ያጠፋሉ. የምግብ እንቅስቃሴው (ረዳት) ክብ, ተሻጋሪ እና ቁመታዊ ሊሆን ይችላል. የ Ultrasonic ሂደት የበለጠ ትክክለኛ ነው. በጠለፋው የእህል መጠን ላይ በመመርኮዝ ከ 50 እስከ 1 ማይክሮን ይደርሳል. የተለያየ ቅርጽ ያላቸውን መሳሪያዎች በመጠቀም ቀዳዳዎችን ብቻ ሳይሆን ውስብስብ ቁርጥኖችን, የተጠማዘዘ መጥረቢያዎችን, መቅረጽ, መፍጨት, ማትሪክስ መስራት እና አልፎ ተርፎም አልማዝ መቆፈር ይችላሉ. እንደ መፈልፈያ የሚያገለግሉ ቁሶች - ኮርዱም፣ አልማዝ፣ ኳርትዝ አሸዋ፣ ድንጋይ።
አልትራሳውንድ በራዲዮ ኤሌክትሮኒክስ
በቴክኖሎጂ አልትራሳውንድ በሬዲዮ ኤሌክትሮኒክስ መስክ ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላል። በዚህ አካባቢ, ብዙውን ጊዜ የኤሌክትሪክ ምልክት ከሌላው አንጻራዊ በሆነ መልኩ ማዘግየት አስፈላጊ ይሆናል. ሳይንቲስቶች የአልትራሳውንድ መዘግየት መስመሮችን (LZ ለአጭር ጊዜ) መጠቀምን በመጠቆም ጥሩ መፍትሄ አግኝተዋል. የእነሱ ድርጊት የተመሰረተው የኤሌክትሪክ ግፊቶች ወደ አልትራሳውንድ ሜካኒካል ንዝረቶች በመቀየሩ ላይ ነው. እንዴት ነው የሚሆነው? እውነታው ግን የአልትራሳውንድ ፍጥነት በኤሌክትሮማግኔቲክ ማወዛወዝ ከተሰራው ያነሰ ነው. የልብ ምትከተገላቢጦሽ ወደ ኤሌክትሪክ መካኒካል ንዝረት ከተቀየረ በኋላ የቮልቴጅ የመስመሩ ውጤት ከግቤት pulse አንፃር ይዘገያል።
Piezoelectric እና magnetostrictive transducers የኤሌትሪክ ንዝረትን ወደ መካኒካል ለመቀየር እና በተቃራኒው ይጠቀማሉ። LZ፣ በቅደም ተከተል፣ በፓይዞኤሌክትሪክ እና ማግኔቶስትሪክቲቭ ተከፍለዋል።
አልትራሳውንድ በመድሀኒት
የተለያዩ የአልትራሳውንድ ዓይነቶች ህይወት ባላቸው ፍጥረታት ላይ ተጽእኖ ለማድረግ ያገለግላሉ። በሕክምና ልምምድ, አጠቃቀሙ አሁን በጣም ተወዳጅ ነው. አልትራሳውንድ በውስጣቸው ሲያልፍ በባዮሎጂካል ቲሹዎች ውስጥ በሚከሰቱ ተጽእኖዎች ላይ የተመሰረተ ነው. ማዕበሎቹ በመሃከለኛዎቹ ቅንጣቶች ላይ መለዋወጥ ያስከትላሉ, ይህም አንድ ዓይነት ቲሹ ማይክሮማጅ ይፈጥራል. እና የአልትራሳውንድ መምጠጥ ወደ አካባቢያቸው ማሞቂያ ይመራል. በተመሳሳይ ጊዜ, በባዮሎጂካል ሚዲያ ውስጥ የተወሰኑ የፊዚዮኬሚካላዊ ለውጦች ይከሰታሉ. እነዚህ ክስተቶች መጠነኛ የድምፅ መጠን ላይ ሊቀለበስ የማይችል ጉዳት አያስከትሉም. እነሱ ሜታቦሊዝምን ብቻ ያሻሽላሉ, እና ስለዚህ ለእነሱ የተጋለጡ የሰውነት ወሳኝ እንቅስቃሴን አስተዋፅኦ ያደርጋሉ. እንደዚህ ያሉ ክስተቶች በአልትራሳውንድ ቴራፒ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ።
አልትራሳውንድ በቀዶ ጥገና ላይ
Cavitation እና ኃይለኛ ሙቀት በከፍተኛ ፍጥነት ወደ ቲሹ መጥፋት ያመራል። ይህ ተጽእኖ ዛሬ በቀዶ ጥገና ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላል. ትኩረት የተደረገው አልትራሳውንድ ለቀዶ ጥገና ስራዎች ጥቅም ላይ ይውላል, ይህም በአካባቢያቸው ያሉትን ሳይጎዳ ጥልቅ በሆኑ መዋቅሮች (ለምሳሌ, አንጎል) ውስጥ የአካባቢ ጥፋትን ይፈቅዳል. አልትራሳውንድ በቀዶ ጥገና ውስጥም ጥቅም ላይ ይውላልየሚሠራው መጨረሻ እንደ ፋይል, ስኬል, መርፌ የሚመስሉ መሳሪያዎች. በእነሱ ላይ የተጫኑት ንዝረቶች ለእነዚህ መሳሪያዎች አዲስ ባህሪያትን ይሰጣሉ. የሚፈለገው ኃይል በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል, ስለዚህ, የቀዶ ጥገናው አሰቃቂነት ይቀንሳል. በተጨማሪም የህመም ማስታገሻ እና ሄሞስታቲክ ተጽእኖ ይታያል. አልትራሳውንድ በመጠቀም ከብልት መሳሪያ ጋር ያለው ተጽእኖ በሰውነት ውስጥ የታዩትን የተወሰኑ የኒዮፕላዝም ዓይነቶች ለማጥፋት ይጠቅማል።
በባዮሎጂካል ቲሹዎች ላይ የሚያሳድረው ተጽእኖ ረቂቅ ተሕዋስያንን ለማጥፋት የሚደረግ ሲሆን መድሃኒቶችን እና የህክምና መሳሪያዎችን የማምከን ሂደቶችን ያገለግላል።
የውስጥ አካላት ጥናት
በዋነኛነት የምንናገረው ስለ ሆድ ዕቃው ጥናት ነው። ለዚሁ ዓላማ, ልዩ መሣሪያ ጥቅም ላይ ይውላል. አልትራሳውንድ የተለያዩ የሕብረ ሕዋሳትን እና የአካል ጉድለቶችን ለመለየት እና ለመለየት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል። ፈተናው ብዙውን ጊዜ እንደሚከተለው ነው፡- በደል ተጠርጥሮ ከአስቸጋሪ ወይም ተላላፊ ቁስለት መለየት ያስፈልጋል።
አልትራሳውንድ ጉበትን ለመመርመር እና ለሌሎች ተግባራት ጠቃሚ ሲሆን እነዚህም እንቅፋቶችን እና የቢሊ ቱቦዎች በሽታዎችን መለየት እንዲሁም የሃሞት ከረጢቶችን መመርመር በውስጡ የድንጋይ እና ሌሎች በሽታዎች መኖራቸውን ለማወቅ ይረዳል ። በተጨማሪም ለሲርሆሲስ እና ለሌሎች ተንሰራፍተው የሚሳቡ የጉበት በሽታዎችን ለመመርመር ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።
በማህፀን ህክምና ዘርፍ በተለይም በኦቭየርስ እና በማህፀን ላይ በሚደረጉ ትንተናዎች የአልትራሳውንድ አጠቃቀም ረጅም ጊዜ ነው.በተለይም በተሳካ ሁኔታ የሚከናወነው ዋናው አቅጣጫ. ብዙውን ጊዜ, ጥሩ እና አደገኛ ቅርጾችን መለየት እዚህም ያስፈልጋል, ይህም አብዛኛውን ጊዜ የተሻለውን ንፅፅር እና የቦታ መፍታትን ይጠይቃል. ተመሳሳይ መደምደሚያዎች በሌሎች በርካታ የውስጥ አካላት ጥናት ጠቃሚ ሊሆኑ ይችላሉ።
የአልትራሳውንድ አጠቃቀም በጥርስ ህክምና
አልትራሳውንድ የጥርስ ህክምና ውስጥ ገብቶ ታርታርን ለማስወገድ ያገለግላል። በፍጥነት, ያለ ደም እና ህመም ያለ ንጣፎችን እና ድንጋይን ለማስወገድ ያስችልዎታል. በተመሳሳይ ጊዜ የአፍ ውስጥ ምሰሶው አይጎዳም, እና የጉድጓዱ "ኪስ" ተበክሏል. ከህመም ይልቅ በሽተኛው የሙቀት ስሜት ይሰማዋል።
