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1、第19卷第1期郑州牧业工程高等专科学校学报19的年2月超声波技术的应用现状及发展前景葛飞,(郑州收专食品工程系郑州450008),、、,超声波是频率大于20kHz以上的声波是一种由于具有仪器体积小携带方便操作简单等优点,,非常适合于工程技术人。机械振动在媒质中的传播过程由于其频率高波长员的现场操作,:,,短因而具有以下特性此外采用连续式操作可获得高能量超声波其,强烈、、¹方向性好容易得到定向而集中的波束既的机械振荡产生的击碎搅拌去气等特殊效,,应,;在冶便于目标定位及定向发射又便于聚焦以获得较大可用来制备乳化剂或胶液金钢水处理中排,的能量。除废气并且可使钢的组织
2、晶粒均匀细化以达到强化的目的;用超声波对金属表面进行切削、钻孔等加º功率大超声波功率比一般声波功率强大得,1一6Z,;、;多一般人说话的功率约为0w/m(能波密度)工用超声波清洗管道零件对材料进行超声焊接56,。;、、而近代超声波技术能产生10~IOw/m的功率(尤其是铝材)同样还可对金刚石陶瓷玻璃等刚»穿透力强超声波在气体中衰减很强,在液、性非金属材料进行深加工;如果以上处理能够在液,,,利用超,固体中衰减较弱所以有较强的穿透作用在不透明体中进行声波的空化作用使效果显著提,。高。、、的固体中能穿透几十米的厚度川超声波在冶金机械材料等工业中的应用必,将。¼引起空
3、化作用超声波在液体中传播时使在21世纪得到更深入的研究和发展液体介质不断受到压缩和拉伸,而液体耐压不耐拉,2在医学领域中的应用,液体若受不住这种拉力就会断裂而形成暂时的近,,在超声诊断方面由于超声波波长较短因而可似真空的空洞、,,(尤其在含有杂质气泡的地方)而到研究更为细小范围的现象从人体各部分反射的波,。,压缩阶段这些空洞发生崩溃崩溃时空洞内部最,可用来检查诸如肿瘤等疾病并且可以研究心脏瓣,高瞬压可达几万个大气压同时还将产生局部高温,、膜活动等各种现象在颅脑检查妇产科胎儿保健等,。以及放电现象等这就是空化作用多方面得到应用田。与X光相比,超声波不仅在辩,½引起
4、许多特殊效应由于高能量超声波强烈的别各种组织上比X光更灵敏而且实践证明其危害、、、、,机械振动在击碎搅拌去气扩散渗透等效应中都比,,X光要小得多因为超声是公种机械能并无积,。有重大作用有时还会产生凝聚效应和分离效应累的效果。关于如何降低、消除超声的危害以及超声,,正是由于超声波有上述许多特殊的物理性能诊断的安全剂量等问题有待于医学工作者做更进因此其应用技术在现代化生产中发挥着独特的作一步的研究和探讨。,,。,用并且随着科技的发展将得到更加广泛的应用在超声治疗方面高能量超专用波如治疗时剂Z,,1在工业中的应用量在lw/cm以上则生物组织不但会产生热效应超声工业探伤
5、可对批量管材、板材或焊缝等进还会由于超声空化作用使生物组织产生破坏性形,‘。,变使其成为病理组织的有选择的破坏者〔〕如在临行无损检测利用脉冲式超声波探伤仪可探测出金、,、属零件或焊缝的缺陷(如气泡、夹缝、裂纹、未熔合床中用以粉碎结石血栓等并且在治疗癌症关节、、“”,等)。仪器有一探头,用于发射,接收超声波,利用反炎近视偏瘫等顽症上收到奇特的效果在外科,。射脉冲与发射脉冲间能否出现另一缺陷脉冲,来判手术中更强的超声波可以用作非侵入性手术刀据,。断缺陷的存在与缺陷的性质,并且可利用脉冲的高此超声波在医学领域中的应用前景将十分可观度实现对缺陷的定量分析,确定其所处深度
6、位置,评3在农业中的应用,「’」。超声测厚也经:、、估缺陷大小依据国标是否判废常实验证明小麦玉米谷类等农作物的种子经,、、,,,使用超声波测厚仪利用波在管道板材玻璃等介过超声处理后能加速种子发芽提高发芽率并且,,质中传播时间及速度可直接显示出其厚度或深度可以有效打破某些种子的休眠期(在中草药的种植,。,方面效果尤为显著这一点其医学意义重大)此外:一改稿「1)g】1998一11一18经过超声处理的种子在遗传性方面有时会发生变第1期葛飞超声波技术的应用现状及发展前景,。,异所以可用此法培育新品种经过科学研究表明乐观与实用。超声的生物作用因生物组织的复杂性作用机理也非
7、5其他方面,、、常复杂生物最基本的细胞组织染色体原生质以,,在海洋中超声波由于在水中衰减弱适合作水、及新陈代射酶的作用等都会受到超声波作用的影,、里的信号系统可用超声波探测潜艇位置海底暗,响超声处理可引起空泡周围的细胞壁和细胞质膜礁、鱼群,测定海深并绘制海底地形图等。在石油勘,破损而发生可逆的质膜透性改变使细胞内外发生探中,油井的含油量可利用超声在油层中的声速估。物质交换目前科技工作者已能成功地利用超声波,〔”」。计出来方便了蕴藏丰富的石油资源的开采、、,将外源基因导入小麦甜菜烟草等原生质体中但在改善生活环境中,可以利用超声雾化加湿,已。其作用机理有待进一步研究
8、阁经进入家庭使用的“超声
