Espectro Electromagnetico
Ultrasonido
En términos generales, el ultrasonido se entiende como una señal de audio que no puede ser captada por el oído humano y cuyo funcionamiento se basa en los principios delos materiales piezoeléctricos, convirtiendo energía mecánica en eléctrica y viceversa.
Se puede definir como un tren de ondas mecánicas originadas por la vibración de un cuerpo elástico y propagadas por un cuerpo material y cuya frecuencia supera la del sonido audible para el ser humano, 20khz. Estas ondas sonoras corresponden básicamente a refracción y compresión periódica del medio en elcual se desplazan
Al igual que existe un espectro de ondas electromagnéticas dentro del cual la luz visible ocupa mínima porción, existe un espectro de ondas acústicas, en el cual la gama de frecuencias audibles ocupa un mínimo porcentaje.
El rango de frecuencias de ondas mecánicas comprendido entre los 20khz a los 500Mhz se denomina ultrasonido
La generación del ultrasonido serealiza mediante la oscilación de un cristal para enviar paquetes de energía en forma de ondas. Un pequeño porcentaje de la energía que se genera es reflejada en las diferentes interfaces pero la mayor parte de logra traspasar y llegar a las regiones más profundas del medio por el que se propaga. El transductor puede actuar como emisor o receptor. En el modo receptor el efecto piezoeléctrico tieneefecto cuando una presión comprime la superficie del cristal lo cual causa liberación de energía eléctrica en el transductor. Cuando actúa como emisor, el efecto piezoeléctrico inverso ocurre cuando se aplica energía eléctrica al cristal y se produce una expansión en de la superficie del mismo.
La aplicación del ultrasonido se realiza mediante pulsos. Un pulso está formado por tres componentes ofases (emisora, equilibrio y receptora)
Historia
En 1881 Jacques y Pierre Curie publicaron los resultados obtenidos al experimentar la aplicación de un campo eléctrico alternante sobre cristales de cuarzo y turmalina los cuales produjeron ondas sonoras de altas frecuencias, en 1912, luego del hundimiento del Titanic, L. F Richardson sugirió la utilización de ecos ultrasónicos para detectarobjetos bajo el agua idea que se empezó a desarrollar entre 1914 y 1918 durante la primera guerra mundial intentando detectar submarinos enemigos. En 1917, Paul Langevin y Chilowsky produjeron el primer generador piezoeléctrico de ultrasonido cuyo cristal servía también como receptor y generaba cambios eléctricos al recibir vibraciones mecánicas. El aparato fue usado para estudiar el fondo marinocomo sonda ultrasónica para medir la profundidad. En 1929, Sergei Sokolov, científico ruso, propuso el uso del ultrasonido para detectar grietas en metal y para microscopía. Para la segunda guerra mundial, entre 1939 y 1945, el sistema inicial desarrollado por Langevin, se convirtió en el equipo de norma para detectar submarinos conocido como ASDIC (Allied Detection Investigation Committes),adicionalmente, se colocaron sondas en los torpedos las cuales los guiaban hacia su blanco, posteriormente, el sistema se convertiría en el SONAR (Sound Navigation and Ranging), cuya técnica ya mejorada es actualmente norma de navegación. En 1940, Firestone desarrollo un refrectoscópio que producía pulsos cortos de energía que se detectaban al ser reflejadas en grietas y fracturas.
La aplicación delultrasonido en el campo médico se inicia en 1942, cuando el psiquiatra Karl Dussik intentó detectar tumores cerebrales registrando el paso del haz sónico a través del cráneo para identificar los ventrículos midiendo la atenuación del ultrasonido al atravesar el cráneo, lo que denominó “Hiperfonografía del Cerebro”. En 1947, el Dr Douglas Howry, detectó estructuras de tejidos suaves al examinar...
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