Материалы размещены исключительно с целью ознакомления учащихся ВУЗов, техникумов, училищ и школ.
Главная - Искусство - Культура
Клюкин И. - Удивительный мир звука

Скачать книгу
Вся книга на одной странице (значительно увеличивает продолжительность загрузки)
Всего страниц: 40
Размер файла: 273 Кб
Страницы: «« « 13   14   15   16   17   18   19   20   21  22   23   24   25   26   27   28   29   30   31  » »»

раковины, трещины и  расслоения  размером в  доли миллиметра.  Для выявления
столь  малых  дефектов  используется  ультразвук  с  частотой  до нескольких
мегагерц.
     Весьма  интересные  и  глубокие теоретические  исследования  в  области
ультразвуковой дефектоскопии были выполнены Л. Г. Меркуловым.
     Существует    несколько    методов   производственной    ультразвуковой
дефектоскопии.  В  наиболее  простом  (и  первом  по времени  возникновения)
теневом методе,  или методе сквозного, прозвучивания, излучатель и  приемник
ультразвука  размещаются  один против другого по  разным  сторонам  изделия.
Наличие дефекта  на пути  ультразвуковых  волн  проявляется прежде  всего  в
ослаблении  принимаемого  сигнала.  Синхронное  движение  вдоль  поверхности
изделия излучателя и приемника позволяет обследовать всю площадь испытуемого
изделия.
     Более совершенный импульсный  эхо-метод в  принципе мало  отличается от
метода   морского   эхолотирования.  Излучатель   на   поверхности   изделия
периодически   посылает  ультразвуковые   импульсы   и  принимает   сигналы,
отраженные  от  дефектов или  неоднородностей  внутри  изделия.  Время между
посылкой  и приемом импульсов позволяет  по  известной скорости  ультразвука
определять глубину залегания дефекта.  Существуют  и некоторые другие, более
сложные  методы  выявления неоднородностей в  изделиях,  применяемые  прежде
всего при исследовательских работах.
     В   настоящее  время   в  СССР   разработано   значительное  количество
совершенных  ультразвуковых  дефектоскопов. Броневые  плиты, судовые  валы и
другие изделия подвергаются весьма тщательному ультразвуковому контролю.
     Нельзя не  упомянуть о  применении ультразвука в  медицине. Оставляя  в
стороне  вопросы  ультразвуковой  терапии,  мы не  можем не остановиться  на
ультразвуковых методах диагностики,  связанных, по существу,  все с  той  же
"ультразвуковой  дефектоскопией",  "неразрушающим  контролем",  но  уже   не
металлов и изделий, а  самого человека (именно потому мы и взяли эти термины
в  кавычки). На основе новых систем электронно-акустических преобразователей
созданы весьма  совершенные визуализаторы  внутренних органов  человека. Так
как разные ткани обладают различными акустическими свойствами, то по картине
отраженных или прошедших звуковых волн  можно судить о состоянии исследуемой
части  тела.  Отчетливо фиксируются  нарушения положения  и формы внутренних
органов, наличие опухолевых процессов и иные отклонения от нормы.
     Начиная с  1974 года проводятся ежегодные конгрессы  по  ультразвуковой
медицине. Поражает изобретательность, с которой  медики при помощи инженеров
находят  все  новые  и новые применения  ультразвуку.  Здесь  и  определение
содержания  липоидов в тканях  с помощью оценки ультразвукового рассеяния от
них,  и  применение  фокусированного  ультразвука  для  раздражения  нервных
структур   и  для  измерения  скорости  потока  крови,  и  даже  непрерывное
обеспечение   контроля   за  продвижением   плода   при   родах  (что  очень
заинтересовало акушеров).
     Обнаружены интересные  физические  зависимости. Установлено,  например,
что  поглощение ультразвука  в  легком гораздо  больше,  чем в других мягких
тканях, а поглощение ультразвука  в костях  неожиданно  слабо зависит от его
частоты. Разработан  метод  математического  моделирования тканей  с помощью
ультразвуковых  сигналов.  Согласно   этому   методу   измеряется   величина
ослабления звукового сигнала, прошедшего через ткань, а также изменение фазы
сигнала в зависимости  от частоты ультразвука. Выполняя Фурье-преобразования
с измеренными сигналами, определяют  частотный отклик ткани и с помощью  ЭВМ
вычерчивают электронный  аналог  модели ткани. Тщательный  анализ полученной
документализированной  модели  позволяет  обнаружить  участки  ткани даже  с
незначительной   патологией,   которая   могла   ускользнуть   от   внимания
врача-исследователя  при простом  "просвечивании"  ткани  с  помощью того же
ультразвука.
     Венцом   ультразвуковой   медицинской   визуализации    можно   считать
приведенную в книге  Г.  Чедда картину расположения  пяти близнецов в утробе
матери.  Едва  ли  какой-нибудь  врач  решился  бы применить  для  получения
подобного изображения  рентгеновские  лучи. Ультразвуковое  же  облучение (в
определенных дозах) абсолютно безвредно.
     Применение   комплексной   диагностической   системы,    состоящей   из
ультразвукового  визуализатора,  кардиографа  и  автоматического  фоноскопа,
анализирующего  звуки сердечных сокращений,  позволяет в  наилучшей  степени
установить вид того или иного сердечного заболевания.
     Характерная    для    современной    электроники    миниатюризация    и
микроминиатюризация  ее  элементов дает  возможность  получать  сравнительно
небольшие по размерам  и даже переносные ультразвуковые системы  медицинской
диагностики,  что  позволяет применять  их не  только  в  специализированных
клиниках и стационарах, но даже, например, на судах,
     Автор обещал читателю не касаться ультразвуковой терапии, но невозможно
не упомянуть о некоторых свежих и смелых идеях, выдвинутых в последнее время
отечественными и иностранными учеными. Например, установлено, что ультразвук
может  использоваться  как  средство усиления  действия  гамма-облучения  на
злокачественные опухоли.  Обнаружено также, что при ультразвуковом облучении
повышается чувствительность живой  клетки к  воздействию химических веществ.
Это открывает пути к  созданию  новых,  более безвредных  вакцин, ибо при их
изготовлении  можно   будет  использовать  химические  реактивы  значительно
меньшей  концентрации. Уже появился новый метод лечения -- фонофорез,  когда
на кожный покров или слизистую оболочку  наносится жидкое лекарство или мазь
и затем эта поверхность обрабатывается ультразвуком.
     Победное шествие ультразвука в промышленности, химии, медицине и других
областях человеческой деятельности продолжается.

ОТ ДЫМОВЫХ ФИГУР
     ДО АКУСТИЧЕСКОЙ
     ГОЛОГРАФИИ
     Наука начинается с тех пор, как начинают измерять.
     Д. И Менделеев
     "Я первым увидел звук"
     Надпись на могиле Теплера в Дрездене
     Акустические измерения...
     Замечание Леонардо да Винчи: "Опыт  -- основа всякой достоверности"  --
применимо  к  ним в полной и, пожалуй, даже  особой  мере, ибо  мало  кто  в
акустике верит  одним  теоретическим результатам,  пусть даже полученным  на
весьма строгой основе.  Видный американский  акустик Ф. Морз в предисловии к
своей монографии "Колебания и звук" (переведенной в СССР) пишет: "Ни в какой
другой   области  физики  основные   измерения   не   представляются   столь
трудновыполнимыми, как в  акустике,  тогда как теория  относительно проста".
Оставим это утверждение на совести его автора, тем более что оно относится к

Страницы: «« « 13   14   15   16   17   18   19   20   21  22   23   24   25   26   27   28   29   30   31  » »»
2007-2013. Электронные книги - учебники. Клюкин И., Удивительный мир звука