超聲波的聲場
超聲波在介質(zhì)中傳播的空間范圍,即介質(zhì)受到超聲振動能作用的區(qū)域稱為超聲聲場。超聲因其頻率高,具有類似光線的束射特性,在接近探頭的一段為幾乎平行的射束稱為近場區(qū),其后射束開始擴散稱為遠(yuǎn)場區(qū)(圖1-4)。由于超聲場的這種特性,為克服能量分布的不均,在治療時探頭應(yīng)在治療部位緩慢地移動。
描寫超聲聲場的主要物理量有聲壓和聲強。
1.聲壓 即聲能的壓力,代表超聲波的強度。超聲傳播時在稠密區(qū)產(chǎn)生正壓,在稀疏區(qū)產(chǎn)生負(fù)壓。
超聲波由于其頻率甚高,因而聲壓亦甚大。中等治療劑量的超聲波在組織中產(chǎn)生的附加聲壓為±2.6個大氣壓(圖1-5)。
圖1-4 超聲聲場
圖1-5 超聲治療時在人體組織中的聲壓
2.聲強 為單位時間內(nèi)聲能的強度,即在每秒內(nèi)垂直通過每平方厘米面積的聲能。常用測量單位是W/cm2。臨床常用治療劑量為0.1~2.5W/cm2,而震耳欲聾的大炮聲聲強只相當(dāng)于0.0~0.000 1W/cm2。可見超聲波在介質(zhì)中傳播時,它的巨大能量會使介質(zhì)質(zhì)點產(chǎn)生很大的加速度,一般中等響度的聲波通過水時,水分子獲得的加速度只有重力加速度(約為9.8m/s)的百分之幾,如在頻率為800~1 000kHz、聲強為0.5~2W/cm2的超聲波作用下,水分子得到的加速度可以超過重力加速度5萬~10萬倍。
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