Отразени ултразвукови вълни
Отразените илиразсеянитеултразвукови вълни се използват в различно медицинско диагностично оборудване. Най-силно отражение се получава на местата на тъкани с рязко различни механични или еластични свойства. Това може да е на границата между меките тъкани и костите или пълните с въздух тъкани (напр. бели дробове). Интензитетът на ултразвуковите вълни, отразени от тези граници, зависи от коефициента на отражение r, който е съотношението на падащата и отразената енергия.
За плоска вълна, разпространяваща се всредас акустичен импеданс p1C1 и падаща под прав ъгъл към плоска граница на втора среда с акустичен импеданс p2C2, коефициентът на отражение е: r=p1C1-p2C2/(p1C1+p2C2)2, където p2 и p1 са плътността на средата; C1 и C2 са скоростта на ултразвука в съответната среда. Тъй като стойностите на акустичния импеданс на течности и газове се различават значително, няма почти никакво предаване на ултразвук на границата между тях и следователно газовите "джобове" и мехурчета ще отразяват интензивно ултразвуковия лъч.
Генериране и детекция на ултразвук
Ултразвуковото диагностично оборудванесе състои от предавател, който генерира ултразвукова честота, преобразуватели, които преобразуват ултразвука в електрическа енергия и, обратно, приемник, който усилва слаби разсеяни вълни, и дисплейно устройство за представяне на информация на оператора. Основните характеристики на този апарат се определят от гореспоменатото взаимодействие на тъканите с ултразвукови вълни.
Честотата наултразвукае много висока и изисква използването на електронни устройства за генерирането и усилването му. Например, 1 MHz е честотата, която може да бъде намерена в средата на лентата на излъчване, когатотова под формата на радиочестотна енергия. По-високи честоти, до 10 MHz, се срещат в късовълновите ленти, използвани от военните и различни фиксирани и мобилни услуги. И така, предавателят е електронен вибратор, който генерира електрически вълни.
Сензоръте най-критичният елемент в доплеровата система за измерване на скоростта на кръвния поток. Изборът на трансдюсер се определя от неговата работна честота, дълбочината на проникване на енергията в тъканите, ширината на ултразвуковия лъч и честотата на доплеровото изместване, наблюдавано в кръвоносните съдове. В композитен кристален преобразувател, който се използва широко в доплеровите измерватели на кръвния поток, разделянето на елементите на предавателя и приемника освен това позволява локализиране на зоната, в която трябва да се измерва скоростта на потока.