Ультразвуковой датчик для биоло-гических исследований

ОП ИСАН ИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 ц 793568 Союз Советских Социалистических Республик(51) 1, Кл.б 01 Х 29/04 А 61 В 10(00 78 (21) 2689240 25(22) Заявлен ением заявкис присо ударственный комитет(43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень1 53) УДК 534,232(088. пв делам изабретени и открытий(71) Заявители О, В, Серейкайте, Л. В, Юозонене и С. И. Саяускассский медицинский институт и Каунасский политехнический институт им. Антанаса Снечкуса) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ДАТЧИК ДЛЯИ ССЛ ЕДО ВАН И Й ОЛОГИЧЕСКИ 2 ническои сущся датчик, сощий преобразосновании углоИзобретение относится к ультразвуковои технике и может быть применено для измерения скорости и коэффициента поглощения продольных и поперечных ультразвуковых волн в биологических веществах,Известен ультразвуковой датчик, состоящий из твердой призмы с острым углом и преобразователя, прикрепленного к ней 11.Однако этот датчик не позволяет производить измерений методами, требующими изменения измерительной базы.Известен также ультразвуковой датчик, состоящий из приемно-излучающего преобразователя, прикрепленного к одной из стенок пустотелой камеры в виде призмы, заполненной жидкостью, при изменении давления которого изменяется угол падения волн, исходящих из датчика 21.Недостатком этого датчика является отсутствие возможности проведения измерений коэффициента "поглощения ультразвука в биологических веществах, так как они не обеспечивают изменения толщины слоя и перпендикулярного отражения ультразвуковых волн.Наиболсе близким по техности к изобретению являетдержащий приемно-излучаюватель и установленный на о Недостатками его является отсутствиевозможности измерений биологических объектов, которые нельзя поместить в кювету,Цель изобретения - расширение функ 5 циональных возможностей устройства засчет дополнительного измерения скоростираспространения сдвиговых волн и затухания в биологических тканях.Это достигается тем, что приемо-излучаю 10 щий преобразователь прикреплен к основанию угломера, выполненному в виде призмы, а на подвижной части угломера установлен рефлектор с возможностью осевогоперемещения.15 На чертеже схематически изображенпредложенный ультразвуковой датчик,Ультразвуковой датчик для биологических исследований состоит из приемно-излучающего преобразователя 1, прикреплен 20 ного к основанию 2 угломера, выполненному в виде призмы с углом а, а к подвижнойчасти 3 угломера при помощи микрометрического устройства 4 перемещения прикреплен рефлектор 5, образующий с основанием25 2 угол т, и являющийся одновременно захватом исследуемого вещества 6, На чертеже показаны рабочие ультразвуковые волны - продольные 7 и поперечные 8, а положение рефлектора 5 изображено в случаеЗО измерения продольными волнами,3Ультразвуковой датчик действует следующим образом.Высокочастотный импульс напряжения генератора возбуждает преобразователь 1, который посылает акустический импульс в 5 призму 2, имеющую акустический контакт с исследуемым биологическим веществом 6. При наклонном падении продольных ультразвуковых волн на исследуемое вещество 6 они преломляются и трансформируются в 10 продольные 7 и поперечные 8 волны. В случае измерения коэффициента поглощения ультразвука в биологических веществах 6 толщину слоя последнего изменяют при помощи микрометрического устройства 4. При 15 измерении скорости и коэффициента поглощения продольных волн угол рь поворота рефлектора 5 устанавливают такой, при котором продольные волны 7 отражаются перпендикулярно от рефлектора 5. Отразивши еся волны возвращаются обратно и принимаются преобразователем 1, В этом случае на выходе преобразователя 1 получается напряжение О,. Затем рефлектор 5 перемещают на величину а при неизменном угле 25 рь между рефлектором 5 и основанием 2 угломера, и выходное напряжение становится равным С. Коэффициент поглощения продольных волн уь в исследуемом веществе 6 определяют по формуле 301О,нТа -2 а35Аналогичным образом определяют коэффициент поглощения поперечных волн цт. В этом случае угол т устанавливают таким, чтобы поперечные волны 8 отражались перпендикулярно от рефлектора 5, 40 Скорость продольных Сь и поперечных Ст ультразвуковых волн в биологическом веществе 6 согласно закону Снеллюиса рассчитывают по формулеС 81 п И,УСь,т =381 п агде С - скорость продольных ультразвуковых волн в материале призмы 2.Конструкция ультразвукового датчика позволяет получить перпендикулярное отражение ультразвуковых волн, а так же изменять толщину слоя ткани, что обеспечивает проведение измерений разнообразных биологических тканей. Формула изобретенияУльтразвуковой датчик для биологических исследований, содержащий приемно- излучающий преобразователь и установленный на основании угломер, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет дополнительного измерения скорости распространения сдвиговых волн и затухания в биологических тканях, приемно-излучающий преобразователь прикреплен к основанию угломера, выполненному в виде призмы, а на подвижной части угломера установлен рефлектор с возможностью осевого переме щения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР283715, кл. В 06 В 1/10, 1968.2. Патент США3.175.106, кл. 340 в , 1971.3, Ультразвук. - Научные труды Высших учебных заведений Литовской ССР, 1971,3, с. 127 - 133,Составитель В, ПироговРедактор Т. Клюкина Техред А. Камышникова Корректор О. ТюринаЗаказ 1897/13 Изд. Мо 163 Тираж 1048 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2