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英国研制出世上小超声波传感器
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英国研制出世上小超声波传感器

时间:2011-01-18 08:56 点击:
英国诺丁汉大学当天发布公报说,该校应用光学研究小组制造出了这种微型超声波传感器。它比现有的超声波传感器要小许多,500个这种传感器排在一起才会达到一根头发丝的宽度。它

   英国诺丁汉大学当天发布公报说,该校应用光学研究小组制造出了这种微型超声波传感器。它比现有的超声波传感器要小许多,500个这种传感器排在一起才会达到一根头发丝的宽度。它同时具有超声波特性和光学特性,在感知到超声波时会微微变形,这种变形可以被照射它们的激光所探测到,从而获得超声波的信息;反过来,如果对它发出一个激光脉冲,它也可以受激向外发出超声波,探测目标对象。

  研究人员马特·克拉克说,纳米技术的兴起带来了对微型超声波探测器的需求,他们开发的新设备将超声波探测技术推广到了纳米尺度上。目前人们比较熟悉的超声波应用是医疗检查,这种新型设备就可以用来对一个细胞的内部进行超声波检查,提供过去难以获得的生理信息。
   此外,这种超声波传感器的分辨率也很高,它所用的声波频率超出了可见光的频率,因此在理论上它可以获得比的光学显微镜还要清晰的图像。

   超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。

   超声波传感技术应用在生产实践的不同方面,而医学应用是其主要的应用之一,下面以医学为例子说明超声波传感技术的应用。超声波在医学上的应用主要是诊断疾病,它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。超声波诊断的优点是:对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高等。因而推广容易,受到医务工作者和患者的欢迎。超声波诊断可以基于不同的医学原理,我们来看看其中有代表性的一种所谓的A型方法。这个方法是利用超声波的反射。当超声波在人体组织中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面是,在该界面就产生反射回声。每遇到一个反射面时,回声在示波器的屏幕上显示出来,而两个界面的阻抗差值也决定了回声的振幅的高低。
   在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤和超声波测厚两种。过去,许多技术因为无法探测到物体组织内部而受到阻碍,超声波传感技术的出现改变了这种状况。当然更多的超声波传感器是固定地安装在不同的装置上,“悄无声息”地探测人们所需要的信号。在未来的应用中,超声波将与信息技术、新材料技术结合起来,将出现更多的智能化、高灵敏度的超声波传感器。

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