超声波在医学领域中应用广泛,主要用于影像学检查。通过超声探头向人体部位发送高频超声波,产生回波并通过计算机处理,形成人体器官的影像。这种无创检查方式可以减少病人的痛苦和伤害,同时还提供了较高精度的诊断结果。
除了影像学检查外,超声波在医学领域中还被用来治疗肿瘤、缓解疼痛等。高强度聚焦超声波技术(HIFU)可以集中高能量的超声波在癌细胞上,使其受到破坏,从而达到治疗肿瘤的目的。对于慢性疼痛患者,经皮神经调节术(PNT)利用超声波来刺激或破坏痛觉神经,从而减轻疼痛。
超声波在工业检测中也得到广泛应用。通过超声波的传播和反射,可以检测出材料中的裂纹、孔洞等缺陷。这种方法被称作超声波探伤,可以应用于铸件、焊缝、船体、飞机等相对硬的材料的检测中。此外,超声波检测技术还可以检测液体管道中的泄漏。
另外,超声波也被用在金属无损检测中。材料中的晶粒、析出相等微观结构对超声波的传导性质具有影响,通过探测不同位置处的超声波传播,可以得到样品的晶体结构等信息。
超声波在清洁和加工领域也流行。超声波在液体中发生共振,造成液体的微小涡流和空泡,从而产生大量气泡爆炸的动力,使物体表面附着的污垢、氧化物等被清洗。这种清洁方式被称为超声波清洗。
此外,超声波还被用于将不同材料的小粒子封装入另一种材料内。比如通过超声波,可以将金属粉末封装在塑料或橡胶内,形成高性能复合材料。
除了上述几个领域,超声波在其他领域也得到了应用。比如,超声波在气象学中可以用于测量天气和水文学。通过超声波探头向空气中发送超声波,可以测得空气温度、湿度和流速等参数信息。在水文学中,超声波可以用于测量河流、湖泊等水域中水位、流速等数据。
另外,超声波在心理学和音乐学中也得到了应用。通过超声波探头向受试者头部发送超声波,可以刺激大脑,从而研究不同脑区的功能。在音乐学中,超声波可以用于检测乐器的性能和品质。