ultrazvuk snimanje

Download Ultrazvuk snimanje

Post on 05-Apr-2017

92 views

Category:

Engineering

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

Slide 1

ultrazvukZoran Zilic

PAPUGIN DEO

Piezoelectric EffectPiezo efekat - dovedemo struju = deformisemo objekatKoristi se kristal: kvarc, turmalinL nekoliko sRezonancija diska nastaje kada je debljinadiska /2. sirina ultrazvucnog talasa

d=g dialekticna konstanta kad Transducer moze da se pomeras dialekticna konstanta kad je transducer fixiran

Sposobnost transducera da konvertuje jedan vid energije u drugi se irzracunava sa:Electromechanical coupling coefficinet=(stored mechanical energy/total stored energy)ECC mera performanse materijala kao transduceraECC = (e2/cE*s ) = (s/s)-1

e=cE *d [N/m] ili [C/m2]e-stalna piezoelektricna mrljacE elasticna konstanta materijala kada nema struje

Karakteristike piezoelektricnih materijala

PZT polimer sastoji se od malih PZT sipki.Skuplja mu cenaMehanicki I dialekticki gubici niskiFrekvencija 3-7.5 MHz

PVF2:Pravi se u obliku filma 6-50mPolukristalIma sirok opseg frekvencijaAkusticna impedansa se poklapa sa impedansom tkivaMana: dialektricni gubitak je velik, a dialekticna konstanta je mala

Kvarc - je savrsen i precizan element za merenje zato sto je stabilan.veliko elektricno polje za jace izlazeKeramika - manje stabilanMalo elektricno polje za jace izlazeKuciste elektrode metal, tvrda plastika; uzemljenaRezonantna frekvencija za transducer:fo=(n*cp/2Lc)Lc=n/2cp- akusticna talasna brzinaLc debljina piezoelementan - neparni integer (1,3,5,7)

Rr=(Lc2*Zw/4e2Ac)Ct=(TAc/Lc)Ac povrsina kristalaLc debljina kristalaZw akusticna impedansa vodee, T - piezo osobine

Q se koristi da opise ultrasonicni transducer (elektricni i mehanicki Q)Q=fo/(f2-f1)fo rezonantna frekvencijaf1,f2 frekvencija amplitude prigusena za -3dB.

Elektricno podesavanje:Povecanje prenosa energije moze se postici poredjenjem elektricnih karakteristika transducera sa elektricnim izvorom I pojacalom.Mehanicko podesavanje:Ringing effect produzava duzinu pulsa (zato je nepozeljan)Zbog neslaganja akusticnosti impedanse vazduha I piezoelementa deo energije se gubiPotporni materijal: smanjuje razliku vazduha I piezoelementaSluzi da upije svonjenje I poveca opseg (smanji Q)Upija energiju vibracijaIzolator se stavlja izmedju sonde I kristala da bi se prigusilo zvonjenjeUnistavanjem zvonjenja zrtvujemo OSETLJIVOST

Transducer beam karakteristikeHygensov princip je zapravo obicna difrakcija, princip koji se odnosi na prostiranje talasa kroz sredinu. svaka cestica na koju nailazi neki talas postaje novi izvor svernih talasaBeam profile: distanca izmedju transducera I poslednjeg maksimalnog axialnog pritiska je:Zo=r2/r radius elementa talasna duzinaNEAR field zone oblast gde je axialni pritsak z