强度反射系数
- 强度反射系数α定义为:
反射波的强度与入射(透射)波的强度之比
- 这可以用分数计算:
- 地点:
- α =强度反射系数
- 我R=反射波强度(W m-2)
- 我0=入射波强度(W m-2)
- Z1=一种材料的声阻抗(kg m .-2年代-1)
- Z2=第二材料的声阻抗(kg m-2年代-1)
- 这个方程将在你的考试数据表上提供
- 这个比率表明:
- 如果两种材料的阻抗相差很大,那么大部分能量就会被反射
- 如果阻抗是相同的,那么就会有没有反映
耦合介质
- 当超声被用于医学成像时,在换能器和人体之间需要一个耦合器
- 人体软组织的密度比空气大得多
- 如果换能器和身体之间存在空气,那么几乎所有的超声波能量都会被反射
- 耦合凝胶被放置在换能器和身体之间,因为皮肤和耦合凝胶有相似的密度,所以很少超声波被反射
- 这是一个例子阻抗匹配
工作的例子
如图所示,一束超声波以直角射向两种材料之间的边界。材料的声阻抗为Z1和Z2.透射超声束的强度为IT,反射强度为IR.
a)我和我之间是什么关系T和我R?
b)使用表中的数据来确定之间边界的反射系数α
(i)凝胶和软组织
(ii)空气和软组织
c)解释为什么在使用超声波进行医学诊断时,通常会在皮肤上涂抹凝胶。
(部分)
入射强度=透射强度+反射强度
I = IT+我R
部分(b) (i)
步骤1:写出强度反射系数α的方程
步骤2:写下凝胶和软组织的声阻抗
凝胶,Z1=1.5 × 106公斤米-2年代-1
软组织,Z2=1.6 × 106公斤米-2年代-1
步骤3:计算强度反射系数
这个结果只意味着0.1%其中的事件强度将被反映,其余的则被传送
部分(b) (2)
步骤1:写下空气和软组织的声阻抗
空气中,Z1= 4.3 × 102公斤米-2年代-1
软组织,Z2= 1.6 × 106公斤米-2年代-1
步骤2:计算强度反射系数
这个结果意味着100%事件的强度将被反映,而不会被传输
部分(c)
-
- 在空气软组织边界处,强度反射系数为α≈1
- 因此,没有凝胶,几乎完全反射-没有超声波通过皮肤传输
- 在凝胶-软组织边界处,强度反射系数α = 0.001
- 因此,凝胶使超声波几乎完全通过皮肤传输,几乎没有反射
- 在空气软组织边界处,强度反射系数为α≈1