635

jea najważniejszym czynnikiem określającym głębokość wnikania wiązki w głąb ciała.

Fakt osłabienia fali ultradźwiękowej w tkance wyrażany jest w wara wach połówkowych. które definiuje się jako grubość tkanki wyrażonej w cm wymaganą do zmniejszenia natężenia wiązki do połowy. Należy przy tym uwzględnić anizotropową strukturę tkanki, na przykład osłabienie w mięśniach może zmieniać się 2.5-krotnic w zależności od tego. czy wiązka przechodzi wzdłuż włókien mięśniowych czy proaopadle do nich.

19.2.5. Czynne i bierne działanie ultradźwięków.

Przykłady zastosowania

Oddziaływanie ultradźwjęków z materią dzielimy na czynne i bierne w zależności od zastosowanego natężenia, które decyduje O biologicznym działaniu. W dziale czynnych oddziaływań wykorzystuje się dźwięki o dowolnie regulowanym natężeniu (0.5-20 kW/tai²) wywołujące zmiany fizyczne, chemiczne i biologiczne w na-dżwiękowianym obiekcie. Ultradźwięki pełnią tu czynną rolę i wywołują zmiany nieodwracalne lub utrzymujące się stosunkowo długo. Energia ruchu drgającego wprowadzona do ośrodka wywołuje w mm efekty: mechaniczne, cieplne i chemiczne.

Efekt mechaniczny - c/ąaki ośrodka wykonują drgania zależnie od częstotliwo-ści i amplitudy fal ultradźwiękowych, dochodzi do wzrostu lub spadku ciśnienia. Zmiany te prowadzą do zniszczenia struktury ośrodka. Występuje przy tym zjawisko kawitacji polegające na zwiększaniu objętości mikroskopijnych pęcherzyków w miejscach rozrzedzenia i spadku ciśnienia. Zachowanie pęcherzyków zależy od częstotliwości i amplitudy drgań. Kaw itacja jest odpowiedzialna za efekty działania mechanicznego.

Efekt cieplny - pochłaniana energia fal ultradźwiękowych przekształca się w dużej części w ciepło. Zjawisko to jest bardzo ważne na granicy ośrodków o różnej impcdancji akustycznej. Efekty lecznicze zależą od podwyższenia temperatury tkanek.

Efekt chemiczny - przyspieszają reakcje chemiczne, powodują rozpad dużych cząsteczek, na przykład białek. Zwiększa się jonizacja, wzrasta dy fuzja przez błony półpr/epus/czalne.

Ultradźwięki dużej mocy są stosowane do:

-    rozpraszania cieczy w cieczy lub ciała stałego w cieczy.

• homogenizacji, czyli nadania mieszaninie jednorodnego wyglądu i składu.

-    krystalizacji: pod wpływem ultradźwięków wzrasta ilość ośrodków krystalizacji.

-    filtracji; w drgającym urządzeniu filtrującym nie zachodzi zatykanie filtrów.

-    dyfuzji: przyspieszenie dyfuzji dzięki zjawisku kawitacji.

-    ekstrakcji; wytrącenie określonych składników mieszaniny.

-    czyszczenia itp.

635