超声波的发生和接收

超声的发生和接收实际上是一种能量转换过程，具有可逆性。由超声诊断仪的换能器——探头通过压电效应来完成。压电效应的发生必需借助具有良好压电性质的晶体物质，即压电晶片，如石英、钛酸钡、锆钛酸铅、硫酸锂等，最常见的是锆钛酸铅。

不同类型的B超探头

资源描述：B超仪的线阵探头和扇扫探头。 文件来源：周庆国主编，犬猫疾病诊治彩色图谱

在晶片面上加力或加电时会发生下述现象：

• 正压电效应
• 逆压电效应
• 压电谐振

超声诊断仪探头结构示意图

资源描述：声透镜（acoustic lens）：（横轴/纵轴）轴向聚焦；匹配层（layer）：用于减少由于皮肤与探头之间声阻抗的差别所造成的多重反射；压电陶瓷：发射/接收超声波；背衬材料（back）：减轻来自晶片的振动，缩短波长并提高轴向分辨率。 文件来源：网络

I.正压电效应

当晶片两面受压而变薄时，在两面产生等量异性电荷。反之，当晶片两面受拉而变厚时，在两面上产生与前者相反的等量异性电荷。受力越大，电压也越大。当压电晶片受到某一规律的压缩和拉伸而使其按此规律发生薄厚变化时，就在两面上产生相同规律的电压变化，这种现象叫“正压电效应”。

II.逆压电效应

当晶片两面加上电压，晶片就将产生厚度的增加或减少。当某一规律的交变电压加在晶片的两面，晶片的厚度也就作相应的变化，此种现象叫“逆压电效应”，晶片的振动以机械波（超声波）的形式向外传播，即实现了超声波的发射。

III.压电谐振

当晶片上加交变电压后，就会使晶片产生机械变形，当外加交变电压频率为特定频率（晶片的谐振频率）时，其振幅突然增大，此现象叫晶片的压电谐振。

反之，将高频机械振动（超声波）传到晶片上时，晶片就被振动，由于晶片的正压电效应，在晶片的两极间就会产生频率与超声相等、强度与超声成正比的高频电压。此电压被接收电路吸收，经放大后被仪器显示出来。这就是超声的接收。

通常在超声治疗中，只是发生超声波作用于机体组织。在超声诊断中，既有超声波发生系统，又有超声波接收系统。一般使用一个晶片，发射和接收兼用，称“单收单发”工作方式。

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