દવામાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડના ઉપયોગના ત્રણ મુખ્ય ક્ષેત્રો અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ડાયગ્નોસ્ટિક્સ, "અલ્ટ્રાસોનિક સ્કેલપેલ" અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ફિઝીયોથેરાપી છે. ચાલો છેલ્લા બેથી વાર્તા શરૂ કરીએ.

"અલ્ટ્રાસોનિક સ્કેલ્પેલ" નો ઉપયોગ મુખ્યત્વે જ્યાં ચોક્કસ અને મર્યાદિત એક્સપોઝર જરૂરી હોય ત્યાં થાય છે, જ્યાં નાશ પામેલા પેશીઓના પ્રત્યેક વધારાના મિલીમીટર ગંભીર પરિણામો લાવી શકે છે, જેમ કે, આંખના રોગોની સર્જિકલ સારવાર, ચહેરાની પ્લાસ્ટિક સર્જરી વગેરેમાં. ફોકસિંગ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ આપેલ વિસ્તારના કદ અનુસાર નાના વિસ્તારમાં, તે શરીરના ઊંડા માળખાને પ્રભાવિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે. મગજ પર ન્યુરોસર્જિકલ ઓપરેશન કરતી વખતે, હૃદયના સહાયક માર્ગોને નષ્ટ કરવાના ઓપરેશન દરમિયાન આ ખાસ કરીને મહત્વનું છે. જેમ જેમ અલ્ટ્રાસાઉન્ડની આવર્તન વધે છે, તેની ક્રિયા અત્યંત સ્થાનિક બની જાય છે. ઉદાહરણ તરીકે, 4 MHz ની આવર્તન પર, માત્ર 0.05 mm3 ની માત્રા સાથેનો પેશી વિસ્તાર નાશ પામી શકે છે, જ્યારે આસપાસના પેશીઓને કોઈ નુકસાન થતું નથી.

આંખના રોગોની સારવાર માટે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ સૌપ્રથમ ઓડેસા રિસર્ચ ઇન્સ્ટિટ્યૂટ ઓફ આઇ ડિસીઝ અને ટીશ્યુ થેરાપીના ડોકટરો દ્વારા કરવામાં આવ્યો હતો. વી. પી. ફિલાટોવ, કોર્નિયલ અસ્પષ્ટતા, આઘાતજનક મૂળના મોતિયા, રેટિના ડિટેચમેન્ટ, વગેરેની સારવાર માટે ઘણી નવી પદ્ધતિઓના વિકાસ માટે જાણીતા છે. 20-40 kHz ની આવર્તન સાથે લો-ફ્રિકવન્સી અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ લેક્રિમલ કેનાલને વિસ્તૃત કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. જેમ કોર્નિયા પર ઓપરેશન દરમિયાન.

મોતિયાની શસ્ત્રક્રિયા (લેન્સનું વાદળ) સામાન્ય રીતે પરિપક્વ થયા પછી જ કરવામાં આવે છે, જ્યારે દ્રષ્ટિ પહેલેથી જ સંપૂર્ણપણે ખોવાઈ ગઈ હોય. કુદરતી પરિસ્થિતિઓમાં, આ પ્રક્રિયા કેટલીકવાર વર્ષો સુધી ચાલે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે "સાઉન્ડિંગ" તેને ઘણી મિનિટો સુધી વેગ આપે છે, જે ઓપરેશનને ઓછા સમયમાં કરવા દે છે. પ્રારંભિક તારીખોઅને વધુ સારા પરિણામો સાથે. આ કામગીરી હાથ ધરવા માટે, એક મૂળ અલ્ટ્રાસોનિક સાધન 1 મીમી જાડા હોલો સોયના સ્વરૂપમાં વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, જે પાતળા સિલિકોન આવરણમાં બંધ હતું અને અલ્ટ્રાસોનિક જનરેટર સાથે જોડાયેલ હતું. માઇક્રોસ્કોપ દ્વારા સોયની હિલચાલનું નિરીક્ષણ કરીને, સર્જન તેને લેન્સની નજીક લાવે છે અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ચાલુ કરે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડના પ્રભાવ હેઠળ, થોડી ક્ષણો પછી વાદળછાયું લેન્સ પ્રવાહી બને છે. પરિણામી પ્રવાહી કેપ્સ્યુલમાંથી સોય અને તેના કેસ વચ્ચેના અંતરાલમાંથી પ્રવેશતા જંતુનાશક દ્રાવણ સાથે ધોવાઇ જાય છે, અને સોયની આંતરિક ચેનલ દ્વારા બહાર કાઢવામાં આવે છે. આવા ઓપરેશન પછી પોસ્ટઓપરેટિવ અવધિમાં નોંધપાત્ર ઘટાડો થાય છે.

ફોકસ્ડ અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ સંભવિત રીતે અંધકારમય રેટિના ડિટેચમેન્ટમાં વિલંબ કરવા માટે કરવામાં આવ્યો હતો. કેટલાક બિંદુઓ પર તેની લક્ષિત અસર રેટિનાને અંતર્ગત પેશીઓને ઠીક કરે છે. ઘણા કિસ્સાઓમાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ગ્લુકોમા માટે સર્જરી ટાળવામાં મદદ કરે છે. આ રોગનું મુખ્ય લક્ષણ ઇન્ટ્રાઓક્યુલર દબાણમાં વધારો છે. આંખનો સ્ક્લેરા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે કેટલાક બિંદુઓ પર "ધ્વનિયુક્ત" થાય છે, જેના પછી ઇન્ટ્રાઓક્યુલર દબાણ ઘટે છે. અમેરિકન ડોકટરોના જણાવ્યા મુજબ, આ પદ્ધતિ 80% કેસોમાં અસરકારક છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડની વિનાશક અસરનો ઉપયોગ મોટા જહાજોમાંથી લોહીના ગંઠાવાનું દૂર કરવા માટે પણ થાય છે. ખાસ સોય વડે બનાવેલા છિદ્ર દ્વારા, સર્જન વાસણમાં પાતળી અલ્ટ્રાસોનિક વેવગાઈડ દાખલ કરે છે અને કાળજીપૂર્વક તેને લોહીના ગંઠાવા તરફ લઈ જાય છે. 10-12 સેકન્ડના "ધ્વનિ" પછી, થ્રોમ્બસનું અસ્તિત્વ બંધ થઈ જાય છે, અને પરિણામી પ્રવાહી સામગ્રી જહાજના લ્યુમેનમાંથી ધોવાઇ જાય છે અને તે જ સોય દ્વારા ચૂસવામાં આવે છે. ટૂલ દૂર કરવામાં આવે છે અને અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડ વડે છિદ્ર "સીલ" કરવામાં આવે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કાન, નાક અને ગળાના રોગોની સર્જિકલ સારવારમાં પણ થાય છે. ક્રોનિકલી સોજોવાળા અનુનાસિક શ્વૈષ્મકળામાંથી સોજો પેશી દૂર કરવા અને વિચલિત અનુનાસિક ભાગને સુધારવા માટેના ઓપરેશન મોટા ભાગના કિસ્સાઓમાં સ્કેલ્પેલ, છીણી અને હથોડીનો ઉપયોગ કરીને કરવામાં આવે છે. બાદમાં તેઓએ આ ઓપરેશન માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાધનો વિકસાવ્યા. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટે તેને લોહી વિના, લગભગ પીડારહિત અને વધુમાં, ઘણી વખત ઝડપી કરવાનું શક્ય બનાવ્યું. રશિયન ડોકટરોના સમાન જૂથે ટ્રેચેઓટોમી (શ્વાસનળીને કાપવા) કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક સ્કેલપેલ વિકસાવી હતી. આ ઓપરેશન સામાન્ય રીતે સ્વાસ્થ્યના કારણોસર કરવામાં આવે છે - ગૂંગળામણની અચાનક શરૂઆતના કિસ્સામાં. અહીં દરેક ક્ષણ કિંમતી છે, અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ 10 મિનિટ જેટલો સમય બચાવી શકે છે.

ઘણા ડોકટરોના જણાવ્યા મુજબ, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પદ્ધતિ નિઃશંકપણે શક્યતાઓને વિસ્તૃત કરે છે સર્જિકલ સારવારફેફસાં અને પ્લુરાના વિવિધ પેથોલોજીવાળા દર્દીઓ. ડોકટરો ઓપરેશન કરે છે છાતીઅલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને. અલ્ટ્રાસોનિક ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ સ્ટર્નમ, પાંસળી, શ્વાસનળી અને બોગીઅન્સ સાંકડી ધમનીઓને કાપીને જોડે છે. સોવિયેત વૈજ્ઞાનિકોના જૂથ દ્વારા વિશ્વમાં સૌપ્રથમ વખત વિકસાવવામાં આવેલ શ્વાસનળી અને શ્વાસનળી પરના મેનિપ્યુલેશન માટે લાંબા લવચીક અલ્ટ્રાસોનિક વેવગાઇડને વ્યવહારમાં રજૂ કરવામાં આવી રહ્યા છે. ટ્રે પેશીઓને જોડવા અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને શ્વાસનળીના સ્ટમ્પને બંધ કરવા માટે પ્રાયોગિક અભ્યાસ હાથ ધરવામાં આવે છે.

વૈજ્ઞાનિકોએ અલ્ટ્રાસોનિક વેલ્ડીંગનો ઉપયોગ કરીને હાડકાના પેશીઓને અલ્ટ્રાસોનિક કાપવા અને જોડવાની પદ્ધતિ વિકસાવી અને લાગુ કરી છે - પ્રથમ પ્રાણીઓ પર અસંખ્ય પ્રયોગોમાં અને પછીથી ક્લિનિકમાં. સામાન્ય કરવતથી હાડકાને કાપવા માટે, એકદમ મોટા વિસ્તાર પર નરમ પેશીને છાલ કરવી જરૂરી છે, પરંતુ અલ્ટ્રાસોનિક કરવત માટે, 1 સેમીના વ્યાસવાળા નરમ પેશીઓમાં એક છિદ્ર પૂરતું છે વિશેષ અર્થક્રેનિયોટોમી, રિબ રિસેક્શન, વગેરે દરમિયાન.

અસ્થિ પેશીના અલ્ટ્રાસોનિક સરફેસિંગની પદ્ધતિમાં એ હકીકતનો સમાવેશ થાય છે કે પેથોલોજીકલ ફોકસને દૂર કર્યા પછી હાડકામાં રચાયેલી પોલાણ હાડકાની ચિપ્સથી ભરેલી હોય છે, જે વિશિષ્ટ ફિલર સામગ્રીથી ગર્ભિત હોય છે અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે "ધ્વજિત" થાય છે. "અવાજ" પછી, આ આખું સમૂહ એક સમૂહમાં ફેરવાય છે, અસ્થિમાં નિશ્ચિતપણે જોડાય છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ યકૃત, બરોળ અને અંતઃસ્ત્રાવી ગ્રંથીઓના પેશીઓને જોડવા માટે પણ થાય છે.

ઘણા વર્ષોથી, અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોનો ઉપયોગ દંત ચિકિત્સામાં ટર્ટારને દૂર કરવા માટે કરવામાં આવે છે, અને માં તાજેતરના વર્ષો- અસ્થિક્ષય અને તેની ગૂંચવણોની સારવાર માટે પણ. અલ્ટ્રાસોનિક વાઇબ્રેટરના કાર્યકારી છેડા અને દાંતની વચ્ચે ઘર્ષક (એલ્યુમિનિયમ ઓક્સાઇડ, બોરોન, વગેરે. પાવડર પાણીમાં સસ્પેન્ડ કરવામાં આવે છે) મૂકવામાં આવે છે. ઘર્ષક કણો, દાંતના પેશીઓને અથડાતા, ધીમે ધીમે તેમાંથી સ્તર દ્વારા સ્તર દૂર કરે છે. પરિણામી પોલાણ વાઇબ્રેટરના અંતના આકારનું પુનઃઉત્પાદન કરે છે. તેની દિવાલો સરળતાથી પોલિશ્ડ છે. ભરવાની ગુણવત્તા પણ વધુ સારી છે, કારણ કે "ધ્વનિ" ના પ્રભાવ હેઠળ માળખું બદલાય છે અને ભરવાની સામગ્રીની ઘનતા વધે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ડેન્ટલ સારવાર શાંત છે. હીટ જનરેશન, અને તેથી દાંતની ગરમી, ફરતી બર સાથે ડ્રિલિંગ કરતાં નબળી છે. તેથી જ પીડાદાયક સંવેદનાઓમોટાભાગના દર્દીઓમાં કોઈ અથવા ન્યૂનતમ ફેરફારો નથી. IN આ કિસ્સામાંઅલ્ટ્રાસાઉન્ડનો આ અસંદિગ્ધ લાભ તેના ગેરલાભમાં ફેરવાય છે. પલ્પાઇટિસની વર્ચ્યુઅલ રીતે પીડારહિત અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સારવાર સાથે, ડૉક્ટર માટે ચેતાની નજીક આવવાની ક્ષણ નક્કી કરવી મુશ્કેલ છે. તેથી, અલ્ટ્રાસોનિક કવાયતનો ઉપયોગ ફક્ત અનુભવી નિષ્ણાતો દ્વારા જ થઈ શકે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડની કચડી ક્રિયાનો ઉપયોગ ureteral પત્થરોનો નાશ કરવા માટે પણ થઈ શકે છે. અલ્ટ્રાસોનિક ટૂલ પથ્થરના કદ અને ઘનતાના આધારે 5-60 સેકન્ડમાં પથ્થરને કચડી નાખે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સ્કેલ્પેલ ન તો દેખાવમાં હોય છે અને ન તો ઓપરેશનના સિદ્ધાંતમાં સર્જિકલ જેવું જ હોય ​​છે. બાહ્ય રીતે, તે લઘુચિત્ર બે-તબક્કાના રોકેટ જેવું લાગે છે જે તમારા હાથમાં સરળતાથી ફિટ થઈ જાય છે. તેના પ્રથમ તબક્કામાં અલ્ટ્રાસોનિક વાઇબ્રેટર છે, જેની ક્રિયા મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્શનના સિદ્ધાંત પર આધારિત છે (લેટિન શબ્દ "સ્ટ્રિક્ટિઓ" - કમ્પ્રેશનમાંથી).

મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્શન ઘટનાનો સાર એ છે કે કેટલીક ધાતુઓ, જ્યારે ચુંબકીય ક્ષેત્રના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તેમના ભૌમિતિક પરિમાણો બદલાય છે. જો તમે આવી ફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીથી બનેલા સળિયાની આસપાસ તાંબાના વાયરને પવન કરો છો અને તેને પસાર કરો છો એસીઅલ્ટ્રાસાઉન્ડ ફ્રીક્વન્સીઝને અનુરૂપ આવર્તન સાથે, પછી સળિયા તેના પરિમાણોને સમાન આવર્તન સાથે બદલશે. વાઇબ્રેટરના કદમાં ફેરફારોનું કંપનવિસ્તાર ખૂબ નાનું હોવાથી, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કોન્સેન્ટ્રેટર ("રોકેટ"નો બીજો તબક્કો) તેને વિસ્તૃત કરવા માટે રચાયેલ છે. કોન્સેન્ટ્રેટર પાયાથી ઉપર સુધી ટેપર્સ કરે છે, જેની સ્પંદનોની શ્રેણી આધાર કરતા દસ ગણી વધારે છે, જે વાઇબ્રેટરની સાથે પોઝિશન પણ બદલે છે. કોન્સેન્ટ્રેટરની ટોચની ઓસિલેશન કંપનવિસ્તાર 50-60 માઇક્રોન સુધી પહોંચે છે, અને આવર્તન 25-50 kHz છે. અલ્ટ્રાસોનિક સ્કેલ્પેલ તીક્ષ્ણ માઇક્રોસોની જેમ કામ કરે છે. અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનોની ઊર્જાને કારણે, તે કોશિકાઓને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના, કોષ પટલના સંપર્કની સીમાઓ પર પેશીઓને અલગ પાડે છે, જે વધુ સારી અને ઝડપી ઉપચારને પ્રોત્સાહન આપે છે. સાધનને સહેજ ફેરવીને અને તે રીતે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ બીમની દિશા બદલીને, તમે સર્જિકલ અભિગમને વિસ્તૃત કર્યા વિના ચીરોની દિશા બદલી શકો છો. પેશી કાપતી વખતે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ કેશિલરી રક્તસ્રાવ બંધ કરે છે. તે પણ મહત્વનું છે કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ સર્જીકલ હસ્તક્ષેપની પીડાને નોંધપાત્ર રીતે ઘટાડે છે.

સર્જિકલ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ટેકનોલોજી હવે શસ્ત્રાગારનો એક ભાગ છે વ્યવહારુ દવા. તેનો ઉપયોગ પરંપરાગત સર્જિકલ સાધનો, ઇલેક્ટ્રોકોએગ્યુલેશન, લેસર અને અન્ય પદ્ધતિઓ સાથે થાય છે, જેમાં રોગની લાક્ષણિકતાઓ, સંકેતો અને વિરોધાભાસને ધ્યાનમાં લેવામાં આવે છે. જેમ જેમ સર્જિકલ હસ્તક્ષેપ માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાધનોનું ઉત્પાદન સુધરે છે અને વધે છે તેમ, વ્યવહારમાં તેનો અમલ વિસ્તરશે.

જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રવાહીને પ્રભાવિત કરે છે ત્યારે થતી ભૌતિક ઘટના એ રશિયન વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા વિકસાવવામાં આવેલી નવી ઘા સારવાર તકનીકનો આધાર હતો. એન્ટિબાયોટિક્સ અથવા એન્ટિસેપ્ટિક્સના સોલ્યુશન્સને ઘામાં ઇન્જેક્ટ કરવામાં આવે છે, જે અલ્ટ્રાસોનિક વેવગાઇડનો ઉપયોગ કરીને "ધ્વનિયુક્ત" થાય છે. સોનિકેટેડ લિક્વિડ મૃત પેશીઓને દૂર કરે છે, ઘાની સપાટીને મસાજ કરે છે અને તેમાં રક્ત પરિભ્રમણ સુધારે છે. ઔષધીય પદાર્થોના પ્રસારમાં પણ સુધારો થાય છે, ડ્રેસિંગ દરમિયાન દુખાવો ઓછો થાય છે, અને ઘાના બેક્ટેરિયલ દૂષણમાં ઘટાડો થાય છે, જે ઝડપી અને સરળ ઉપચારમાં ફાળો આપે છે. હોસ્પિટલમાં આવા દર્દીઓ માટે સારવારનો સમય નોંધપાત્ર રીતે ઓછો થાય છે.

દવામાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અરજીનો એક અલગ વિસ્તાર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ફિઝીયોથેરાપી છે.

જીવંત જીવતંત્રના પેશીઓ પર રોગનિવારક અલ્ટ્રાસાઉન્ડની શારીરિક અસરની પદ્ધતિ હજુ સુધી સંપૂર્ણ રીતે સ્પષ્ટ કરવામાં આવી નથી. અલ્ટ્રાસાઉન્ડના પ્રભાવના ત્રણ મુખ્ય પરિબળોને અલગ પાડવાનો રિવાજ છે: યાંત્રિક, થર્મલ અને ભૌતિક-રાસાયણિક. યાંત્રિક અસરમાં સેલ્યુલર અને સબસેલ્યુલર સ્તરે પેશીઓના કંપન માઇક્રોમાસેજનો સમાવેશ થાય છે, જે કોષ પટલની અભેદ્યતા અને શરીરના કોષો અને પેશીઓમાં ચયાપચયની પ્રક્રિયામાં વધારો કરે છે. થર્મલ અસરરોગનિવારક હેતુઓ માટે ઉપયોગમાં લેવાતી તેની ઓછી તીવ્રતા પર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ નજીવું છે. ગરમી મુખ્યત્વે એવા પેશીઓમાં સંચિત થઈ શકે છે જે અલ્ટ્રાસોનિક ઊર્જાને સૌથી વધુ શોષી લે છે (નર્વસ, હાડકા), તેમજ વિવિધ એકોસ્ટિક પ્રતિકાર સાથે વાતાવરણની સીમાઓ પર (હાડકા અને નરમ પેશીઓની સીમા પર) અને અપર્યાપ્ત રક્ત પરિભ્રમણ ધરાવતા સ્થળોએ.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડની ભૌતિક રાસાયણિક અસર મુખ્યત્વે એ હકીકતને કારણે છે કે એકોસ્ટિક ઊર્જાનો ઉપયોગ જીવંત પેશીઓના પદાર્થમાં યાંત્રિક પડઘોનું કારણ બને છે. તે જ સમયે, પરમાણુઓની હિલચાલ ઝડપી બને છે, આયનોમાં તેમનું વિઘટન વધે છે, કોષોની વિદ્યુત સ્થિતિ અને પેરીસેલ્યુલર પ્રવાહીમાં ફેરફાર થાય છે, નવા ઇલેક્ટ્રિક ક્ષેત્રો રચાય છે, જૈવિક પટલ દ્વારા ફેલાવો વધે છે, મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ સક્રિય થાય છે,

જ્યારે ત્વચા અલ્ટ્રાસાઉન્ડના સંપર્કમાં આવે છે, ત્યારે તેનું અવરોધ-રક્ષણાત્મક કાર્ય સુધરે છે, પરસેવો અને સેબેસીયસ ગ્રંથીઓની પ્રવૃત્તિ વધે છે, અને પુનર્જીવન પ્રક્રિયાઓ સક્રિય થાય છે. તે રસપ્રદ છે કે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ માટે શરીરના વિવિધ વિસ્તારોની ત્વચાની સંવેદનશીલતા સમાન નથી: ચહેરા અને પેટના વિસ્તારમાં તે અંગોના વિસ્તાર કરતા વધારે છે.

જ્યારે 0.5 W/cm2 ની શક્તિ સાથે નર્વસ સિસ્ટમ પર અલ્ટ્રાસાઉન્ડના સંપર્કમાં આવે છે. ચેતા તંતુઓ સાથે ઉત્તેજનાની ગતિ વધે છે, અને વધુ તીવ્રતા પર - 1 W/cm2. - તે ઘટે છે. મધ્યમ તીવ્રતાના અલ્ટ્રાસાઉન્ડમાં એન્ટિસ્પેસ્મોડિક અસર હોય છે - તે બ્રોન્ચી, પિત્ત અને પેશાબની નળીઓનો વિસ્તાર, આંતરડાના ખેંચાણથી રાહત આપે છે અને પેશાબમાં વધારો કરે છે. તેના પ્રભાવ હેઠળ, વેસ્ક્યુલર ટોન સામાન્ય થાય છે, પેશીઓમાં રક્ત પુરવઠામાં સુધારો થાય છે, અને ઓક્સિજનનું તેમનું શોષણ વધે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ ક્રોનિક ટોન્સિલિટિસની સારવાર માટે થાય છે. અસરગ્રસ્ત કાકડા ઓછી-તીવ્રતાના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે "અવાજ" થાય છે, જેના કારણે પેથોજેનિક સુક્ષ્મસજીવોની પ્રવૃત્તિમાં ઘટાડો થાય છે, પેશી પોષણમાં સુધારો થાય છે, અને ઇમ્યુનોબાયોલોજીકલ પ્રક્રિયાઓ સક્રિય થાય છે. પરિણામે, આવી બહારના દર્દીઓની સારવાર રમતા કાકડાને સાચવવામાં મદદ કરે છે મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકાવી રક્ષણાત્મક પ્રતિક્રિયાઓશરીર રોસ્ટોવ ડોકટરોએ અલ્ટ્રાસોનિક આંખની મસાજની મૂળ પદ્ધતિ વિકસાવી છે. એનેસ્થેટિક દવાના ઇન્સ્ટિલેશન પછી, દર્દીની આંખ પર રિંગ ફ્રેમ મૂકવામાં આવે છે અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ચાલુ થાય છે. સાથે દર્દીઓમાં આવા અલ્ટ્રાસોનિક મસાજના એક ડઝન સત્રો પછી પ્રારંભિક સ્વરૂપગ્લુકોમા, ઇન્ટ્રાઓક્યુલર દબાણ સામાન્ય થાય છે.

સ્ત્રીરોગવિજ્ઞાનમાં, સર્વાઇકલ ધોવાણની સારવાર માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ થાય છે. 1-2 દિવસના અંતરાલમાં હાથ ધરવામાં આવેલી માત્ર બે કે ત્રણ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રક્રિયાઓ પછી, ધોવાણ મટાડવાનું શરૂ થયું, અને મોટાભાગના દર્દીઓમાં એક મહિના પછી તે સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ ગયું.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઉપચારની વિશેષતાઓમાંની એક પ્રોસ્ટેટ એડેનોમાની સારવાર છે. આ રોગ મુખ્યત્વે વૃદ્ધ પુરુષોને અસર કરે છે. મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં સારવાર સર્જિકલ છે. પ્રોસ્ટેટ એડેનોમા અને પ્રોસ્ટેટાઇટિસ માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઉપચારનો ઉપયોગ સારા પરિણામો આપે છે: ઘણી પ્રક્રિયાઓ પછી, દર્દીઓની પીડા લગભગ સંપૂર્ણપણે અદૃશ્ય થઈ ગઈ, પેશાબ સામાન્ય થઈ ગયો, અને તેમની સામાન્ય સ્થિતિમાં સુધારો થયો. ગ્રંથિને દૂર કરવા માટે શસ્ત્રક્રિયા પછી કરવામાં આવતી "અવાજ" પોસ્ટઓપરેટિવ સમયગાળાના વધુ સારા અભ્યાસક્રમમાં ફાળો આપે છે.

ઑસ્ટિઓકોન્ડ્રોસિસ, આર્થ્રોસિસ, રેડિક્યુલાટીસ અને અન્ય પેરિફેરલ રોગો માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ થેરાપીનો સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે. નર્વસ સિસ્ટમઅને મસ્ક્યુલોસ્કેલેટલ સિસ્ટમ.

તીવ્ર ચેપી રોગો, કંઠમાળ પેક્ટોરિસ, કાર્ડિયાક એન્યુરિઝમ, હાયપરટેન્શન II બીમાં ઉપયોગ માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સારવારની ભલામણ કરવામાં આવતી નથી. III તબક્કાઓ, રક્ત રોગો, રક્તસ્ત્રાવ વલણ, અને તે પણ ગર્ભાવસ્થા દરમિયાન. અગાઉ, contraindications પણ હાજરી સમાવેશ થાય છે જીવલેણ ગાંઠો. પરંતુ તાજેતરમાં, તેમની સારવાર માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઉપચારનો ઉપયોગ, બંને અલગથી અને રેડિયોથેરાપી સાથે સંયોજનમાં, અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે.

કેટલીકવાર અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ વિવિધ ઔષધીય પદાર્થો સાથે સંયોજનમાં થાય છે. આ પદ્ધતિને ફોનોફોરેસીસ કહેવામાં આવે છે, જો કે તેને અલ્ટ્રાફોનોફોરેસીસ કહેવું વધુ યોગ્ય રહેશે. પદ્ધતિ ત્વચા, મ્યુકોસ મેમ્બ્રેન, કોષ પટલની અભેદ્યતા વધારવા અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડના પ્રભાવ હેઠળ સ્થાનિક માઇક્રોસિરિક્યુલેશનમાં સુધારો કરવા પર આધારિત છે. આ બધું ત્વચા અને મ્યુકોસ મેમ્બ્રેન દ્વારા સંખ્યાબંધ ઔષધીય પદાર્થોના પરિચયમાં મદદ કરે છે.

હાલમાં, હાઇડ્રોકોર્ટિસોન, એનાલગીન, એમિનાઝિન, ઇન્ટરફેરોન, કોમ્પ્લેમિન, હેપરિન, કુંવાર અર્ક, FiBS, સંખ્યાબંધ એન્ટિબાયોટિક્સ, વગેરે જેવી ઘણી દવાઓના ફોનોફોરેસિસનો ઉપયોગ થાય છે. જો કે, એવું જાણવા મળ્યું છે કે કેટલીક દવાઓ, ઉદાહરણ તરીકે, એમિનોફિલિન, એસ્કોર્બિક એસિડ, થાઇમિન (વિટામિન બી 1) અને અન્ય, જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ દ્વારા "અવાજ" થાય છે, ત્યારે કાં તો શરીરમાં પ્રવેશતા નથી અથવા નાશ પામે છે. કેટલીકવાર, ફોનોફોરેસિસ દરમિયાન, ત્વચા અથવા મ્યુકોસ મેમ્બ્રેનને પ્રથમ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાથે સંભળાવવામાં આવે છે, અને પછી, સંપર્ક માધ્યમને દૂર કર્યા પછી, લોશન અથવા મલમના સ્વરૂપમાં ઔષધીય પદાર્થ લાગુ કરવામાં આવે છે. પરંતુ વધુ વખત પ્રક્રિયા પરંપરાગત અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઇરેડિયેશનની જેમ જ કરવામાં આવે છે. ઔષધીય પદાર્થોજલીય દ્રાવણ, પ્રવાહી મિશ્રણ અથવા મલમના સ્વરૂપમાં ત્વચા અથવા મ્યુકોસ મેમ્બ્રેનની સપાટી પર પૂર્વ-લાગુ. તેઓ સ્કોરિંગ દરમિયાન સંપર્ક માધ્યમ તરીકે પણ સેવા આપે છે. ફોનોફોરેસીસ સાથે, તેમજ દવાઓના ઉપયોગ વિના "ધ્વનિ" સાથે, બે તકનીકોનો ઉપયોગ થાય છે: સ્થિર અને લેબલ. પ્રથમ સાથે, પ્રક્રિયા દરમિયાન વાઇબ્રેટર ગતિહીન રહે છે, બીજા સાથે, તે ત્વચા અથવા મ્યુકોસ મેમ્બ્રેનની સપાટી પર ધીમે ધીમે આગળ વધે છે.

તાજેતરના વર્ષોમાં, અલ્ટ્રાફોનોપંક્ચર, ફોકસ્ડ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, બાયોકંટ્રોલ્ડ અને બાયોસિંક્રોનાઇઝ્ડ અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતાઓનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઉપચારનો અવકાશ સતત વિસ્તરતો જાય છે.

ઉદ્યોગમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અરજી

અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનો એ 20 kHz થી વધુની આવર્તન સાથે સ્થિતિસ્થાપક યાંત્રિક સ્પંદનો છે, જે માનવ કાન દ્વારા જોવામાં આવતા નથી. સૌથી ટૂંકી અલ્ટ્રા ધ્વનિ તરંગોદૃશ્યમાન પ્રકાશની તરંગલંબાઇના ક્રમ પર લંબાઈ ધરાવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો, જેમ કે પ્રકાશ તરંગો, અવરોધોથી પ્રતિબિંબિત થાય છે, તેઓ કેન્દ્રિત થઈ શકે છે, વગેરે.

જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનો પ્રવાહી માધ્યમમાં ફેલાય છે, ત્યારે પસાર થતા સ્પંદનોની આવર્તન સાથે બાદમાં વૈકલ્પિક સંકોચન અને ખેંચાણ થાય છે; ખેંચવાની ક્ષણે, પ્રવાહીના સ્થાનિક ભંગાણ થાય છે અને પોલાણ (પરપોટા) રચાય છે, પ્રવાહી વરાળ અને તેમાં ઓગળેલા વાયુઓથી ભરેલા હોય છે. કમ્પ્રેશનની ક્ષણે, પરપોટા તૂટી જાય છે, જે મજબૂત હાઇડ્રોલિક આંચકા સાથે છે. આ ઘટનાને પોલાણ કહેવામાં આવે છે. સ્થાનિક આંચકા દબાણ ઘણીવાર 980 MPa કરતાં વધી જાય છે.

ઉદ્યોગમાં ઉપયોગમાં લેવાતા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સ્ત્રોતોને બે જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે: યાંત્રિક અને ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ.

થી યાંત્રિક સ્ત્રોતોઅલ્ટ્રાસાઉન્ડનો સૌથી વધુ ઉપયોગ ડાયનેમિક (સાઇરન્સ) અને સ્ટેટિક (વ્હિસલ) સિસ્ટમમાં થાય છે. સાયરન્સતેમની પાસે છિદ્રો સાથેનું સ્ટેટર અને છિદ્રિત ડિસ્કથી બનેલું રોટર છે. જ્યારે સાયરન હાઉસિંગને વરાળ, ગેસ અથવા સંકુચિત હવા પૂરી પાડવામાં આવે છે, ત્યારે રોટર ફરે છે, સમયાંતરે સ્ટેટરના છિદ્રોને બંધ કરે છે અને ખોલે છે, યાંત્રિક સ્પંદનો બનાવે છે. સાયરનનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે, ઉદાહરણ તરીકે, તેમના ઉત્પાદન દરમિયાન સલ્ફ્યુરિક એસિડ ઝાકળ અને ઝીણી સૂટ જમા કરાવવા માટે.

સ્ટેટિક અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સ્ત્રોતો (જનરેટર) સૌથી જાણીતા છે હાર્ટમેનની વ્હિસલ,જેમાં ધ્વનિ સ્પંદનો ગેસ જેટ સાથે આગળ વધવાની અસર પર થાય છે સુપરસોનિક ઝડપનોઝલમાંથી નળાકાર રેઝોનેટરમાં.

ઇલેક્ટ્રોમિકેનિકલ સ્ત્રોતોમાંથી, મેગ્નેટોસ્ટ્રેક્ટિવ અને પીઝોસેરામિક ટ્રાન્સડ્યુસરનો સૌથી વધુ ઉપયોગ થાય છે.

મુખ્ય ભાગ મેગ્નેટોસ્ટ્રેક્ટિવ ટ્રાન્સડ્યુસરફેરોમેગ્નેટિક સામગ્રીથી બનેલી કહેવાતી મોટર છે, જે ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં તેના પરિમાણોને બદલવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ચુંબકીય ક્ષેત્રમાં મુકવામાં આવેલ નિકલ સળિયા ટૂંકા થાય છે, જ્યારે આયર્ન-કોબાલ્ટ એલોય (પરમેન્ડુર)થી બનેલો સળિયો લંબાય છે.

પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસરએ હકીકતમાં રહેલું છે કે જ્યારે અમુક સ્ફટિકો, જેમ કે ક્વાર્ટઝ, અમુક દિશામાં ખેંચાય છે અને સંકુચિત થાય છે, ત્યારે તેમની સપાટી પર વિદ્યુત ચાર્જ થાય છે (સીધી પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસર).

જો આવી ક્વાર્ટઝ પ્લેટ પર ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ લાગુ કરવામાં આવે છે, તો તે તેનું કદ (વિપરીત પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસર) બદલશે. જ્યારે પ્લેટ પર વૈકલ્પિક વિદ્યુત ક્ષેત્ર કાર્ય કરે છે, ત્યારે તે લાગુ વોલ્ટેજમાં ફેરફાર સાથે સિંક્રનસ રીતે સંકુચિત અથવા વિસ્તૃત થશે. ડાયરેક્ટ પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસરનો ઉપયોગ અલ્ટ્રાસોનિક વાઇબ્રેશન રીસીવરોમાં થાય છે, જ્યાં બાદમાં વૈકલ્પિક પ્રવાહમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

વિપરીત પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસરનો ઉપયોગ અલ્ટ્રાસોનિક વાઇબ્રેશન એમિટર્સના ઉત્પાદનમાં થાય છે જે કન્વર્ટ થાય છે વિદ્યુત સ્પંદનોયાંત્રિકમાં, મુખ્યત્વે મેગ્નેટોસ્ટ્રિક્ટિવની તુલનામાં ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝની.

તાજેતરના વર્ષોમાં, પીઝોસેરામિક્સથી બનેલા વાઇબ્રેટર્સ, જે કુદરતી ક્વાર્ટઝ કરતાં વધુ પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસર ધરાવે છે, તે વ્યાપક બની ગયા છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડના મુખ્ય તકનીકી કાર્યક્રમોમાંની એક ઘણી તકનીકી પ્રક્રિયાઓની તીવ્રતા છે.

અલ્ટ્રા ધ્વનિ સ્પંદનોપોલિમરાઇઝેશન જેવી પ્રક્રિયાઓને વેગ આપવા માટે વપરાય છે (ઉદાહરણ તરીકે, કૃત્રિમ રબરના ઉત્પાદનમાં પ્રવાહી મિશ્રણની અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર).

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ નોંધપાત્ર રીતે સ્ફટિકીકરણને વેગ આપે છે વિવિધ પદાર્થોસુપરસેચ્યુરેટેડ સોલ્યુશન્સમાંથી (ટાર્ટરિક એસિડ, એલ્યુમિનિયમ ફ્લોરાઇડ, વગેરે).

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રવાહીમાં ઘન પદાર્થોના વિસર્જનને પણ ઝડપી કરી શકે છે. ઉદાહરણ તરીકે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરતી વખતે રાસાયણિક તંતુઓના ઉત્પાદનની પ્રક્રિયામાં વિસ્કોઝના વિસર્જનની અવધિ 7 થી 3 કલાક સુધી ઘટાડવામાં આવે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ નિષ્કર્ષણ પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે, ઉદાહરણ તરીકે મેળવવા માટે માછલીનું તેલતાપમાનમાં નોંધપાત્ર વધારો કર્યા વિના માછલીના યકૃતમાંથી, જે તમને તેમાંના તમામ મૂલ્યવાન વિટામિન્સને સાચવવાની મંજૂરી આપે છે.

IN રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓઅલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ ભાગો (બેરિંગ્સ, ઇલેક્ટ્રિકલ સંપર્કો, વગેરે) અને એસેમ્બલી એકમોને દૂષણથી સાફ કરવા માટે થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈની ગુણવત્તા અન્ય પદ્ધતિઓથી અજોડ છે. ઉદાહરણ તરીકે, વિવિધ કાર્બનિક દ્રાવકોમાં ભાગો સાફ કરતી વખતે, 80% જેટલા દૂષકો તેમની સપાટી પર રહે છે, કંપન સફાઈ સાથે - લગભગ 55%, અને અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ સાથે - 0.5% કરતા વધુ નહીં.

મોટાભાગના કિસ્સાઓમાં અલ્ટ્રાસોનિક પદ્ધતિઓ તકનીકી દૂષકોમાંથી ભાગોની સંપૂર્ણ સફાઈ પૂરી પાડે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ કાર્બનિક દ્રાવક અથવા ડિટર્જન્ટના જલીય દ્રાવણમાં કરવામાં આવે છે.

તાજેતરના વર્ષોમાં, તેઓ વધુ વ્યાપક બન્યા છે ડીટરજન્ટના જલીય દ્રાવણતેમની બિન-જ્વલનક્ષમતા અને ઝેરી ઘટકોની ગેરહાજરી, ઓછી કિંમત અને દૂષકોને સાફ કરવામાં આવતી સપાટી પર ફરીથી જમા કર્યા વિના સસ્પેન્શનમાં રાખવાની ક્ષમતાને કારણે. સર્ફેક્ટન્ટ્સના ઉમેરણો સાથે આલ્કલી અને આલ્કલાઇન ક્ષારના ઉકેલોનો ઉપયોગ જલીય ધોવા માટેના ઉકેલ તરીકે થાય છે. આવા ઉકેલોમાં સફાઈ કરતી વખતે, દૂષકો વારાફરતી ઇમલ્સિફાઇડ અને સેપોનિફાઇડ થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈનો સમયગાળો ગંદકી અને સફાઈ ઉકેલોની પ્રકૃતિ પર આધારિત છે અને 10-15 મિનિટથી વધુ નથી.

એલ્યુમિનિયમ, સ્ટેનલેસ સ્ટીલ્સ વગેરે જેવી કેટલીક ધાતુઓ અને એલોયનું સોલ્ડરિંગ પરંપરાગત પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને તેમની સપાટી પર મજબૂત, દૂર કરવા-મુશ્કેલ ઓક્સાઇડ ફિલ્મની હાજરીને કારણે મુશ્કેલ છે. પીગળેલા સોલ્ડરમાં અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનોની રજૂઆત ફિલ્મના વિનાશ તરફ દોરી જાય છે અને સોલ્ડર સાથે સોલ્ડર અથવા ટીનિંગ કરવા માટે સપાટીને ભીની કરવાની સુવિધા આપે છે, સોલ્ડરિંગ પ્રક્રિયાને સરળ બનાવે છે અને ઝડપી બનાવે છે, અને સોલ્ડર સાંધાઓની ગુણવત્તામાં સુધારો કરે છે. એલ્યુમિનિયમ સોલ્ડરિંગ કરતી વખતે અલ્ટ્રાસાઉન્ડની રજૂઆત પ્રક્રિયાની શ્રમ તીવ્રતા 20 - 30% ઘટાડે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ સિરામિક ઉત્પાદનોની સેવા માટે થઈ શકે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ડાયમેન્શનલ પ્રોસેસિંગનો સાર એ છે કે એમિટર અને વર્કપીસ સાથે જોડાયેલા ટૂલ વચ્ચે ઘર્ષક સામગ્રી રજૂ કરવામાં આવે છે, જે પ્રક્રિયા કરવામાં આવતી સપાટી પર કાર્ય કરે છે. હીરા, કોરન્ડમ, એમરીનો ઉપયોગ ઘર્ષક અનાજ તરીકે થાય છે. ક્વાર્ટઝ રેતી, બોરોન કાર્બાઇડ, સિલિકોન કાર્બાઇડ, વગેરે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ બરડ સામગ્રી (ગ્લાસ, સિરામિક્સ, ક્વાર્ટઝ, સિલિકોન, જર્મેનિયમ, વગેરે) અને ગરમી-પ્રતિરોધક સખત સામગ્રી (કઠણ અને નાઇટ્રાઇડ સ્ટીલ્સ) બંને પર પ્રક્રિયા કરી શકે છે. સખત એલોય), ખાસ કરીને મેટલ-કટીંગ ટૂલ્સના ઉત્પાદન માટે વપરાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સારવાર કરી શકાય છે મુક્તપણે નિર્દેશિત ઘર્ષક,ઉદાહરણ તરીકે સુશોભિત ગ્રાઇન્ડીંગ માટે અને નાના ભાગોને ડીબરિંગ કરવા માટે.

સાધન દ્વારા પરિમાણીય પ્રક્રિયાઉચ્ચ ચોકસાઈ પ્રદાન કરે છે, તમને અંધ છિદ્રો, કટઆઉટ્સ, ગ્રાઇન્ડીંગ, બ્રાન્ડિંગ, કોતરણી અને અન્ય કામગીરીઓ દ્વારા ઉત્પાદન કરવાની મંજૂરી આપે છે.

ફાયદાઓ સાથે, અલ્ટ્રાસોનિક પદ્ધતિમાં પણ ગેરફાયદા છે: તુલનાત્મક રીતે નાનો વિસ્તારઅને પ્રક્રિયાની ઊંડાઈ, ઉચ્ચ ઉર્જા વપરાશ, ઓછી પ્રક્રિયા ઉત્પાદકતા અને ઉચ્ચ સાધન વસ્ત્રો.

ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ચાર્જ મશીનિંગ

ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ચાર્જ પ્રોસેસિંગ પદ્ધતિઓ તમામ વાહક સામગ્રીને લાગુ પડે છે. આ પદ્ધતિઓ સ્રાવમાંથી વાહક ઇલેક્ટ્રોડ્સની સપાટીના ધોવાણ (વિનાશ) ની ઘટના પર આધારિત છે જ્યારે તેમની વચ્ચે સ્પંદિત ઇલેક્ટ્રિક પ્રવાહ પસાર થાય છે.

સામગ્રીનો વિનાશ તેના સ્થાનિક ગલન અને વરાળ-પ્રવાહી મિશ્રણના સ્વરૂપમાં પીગળેલી સામગ્રીના પ્રકાશનને કારણે થાય છે.

તમામ પ્રકારના ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ચાર્જ મશીનિંગ પ્રવાહી માધ્યમમાં હાથ ધરવામાં આવે છે - કેરોસીન, પેટ્રોલિયમ તેલ, નિસ્યંદિત પાણી.

જ્યારે પસાર થાય છે સ્પાર્ક સ્રાવપ્રવાહીમાં ઝડપી ગેસની રચના શરૂ થાય છે, જેના પરિણામે પ્રવાહી વિસ્ફોટ થાય છે, જે કાર્યક્ષેત્રમાંથી ધોવાણના ઉત્પાદનોને દૂર કરવામાં મદદ કરે છે. વધુમાં, કાર્યકારી પ્રવાહી પ્રક્રિયા કરવામાં આવતી સામગ્રીની સપાટીના ઓક્સિડેશનને અટકાવે છે.

ઇલેક્ટ્રિકલ ડિસ્ચાર્જ પદ્ધતિઓના મુખ્ય પ્રકારો ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક અને એનોડિક-મિકેનિકલ પ્રોસેસિંગ છે.

ઇલેક્ટ્રીક સ્પાર્ક મશીનિંગનો વ્યાપકપણે ઉપયોગ થાય છે ટૂલ પ્રોડક્શનમાં ડાઇઝ, કાસ્ટિંગ મોલ્ડ અને મોલ્ડના ઉત્પાદનમાં તેમજ મુશ્કેલ-થી-મશીન ઇલેક્ટ્રિકલી વાહક સામગ્રીથી બનેલા જટિલ પ્રોફાઇલ્સ સાથે વર્કપીસની પરિમાણીય પ્રક્રિયા માટે મૂળભૂત ઉત્પાદનમાં. તેની મદદથી, તમે વિવિધ રૂપરેખાંકનો, વળાંકવાળા સ્લોટ્સ અને ગ્રુવ્સના અંધ છિદ્રો, એક જટિલ સમોચ્ચ, બ્રાન્ડ ભાગો, વર્કપીસમાંથી તૂટેલા સાધનોને દૂર કરી શકો છો, વગેરે બનાવી શકો છો.

ઇન્સ્ટોલેશનની યોજનાકીય રેખાકૃતિ ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 18.57, એ. પાવર સ્ત્રોત - જનરેટર 3 યુનિપોલર પલ્સ કેપેસિટરને ચાર્જ કરે છે 5 ઇલેક્ટ્રોડ-ટૂલ વચ્ચેના ગેપમાં બ્રેકડાઉન વોલ્ટેજ સુધી 2 અને વર્કપીસ પર પ્રક્રિયા કરવામાં આવી રહી છે 1. બ્રેકડાઉન દરમિયાન, કેપેસિટર 5 દ્વારા સંચિત ઊર્જા તરત જ ડિસ્ચાર્જના રૂપમાં મુક્ત થાય છે.

ડિસ્ચાર્જના ટૂંકા સમયગાળાને કારણે, વર્કપીસ અને કાર્યકારી ઇલેક્ટ્રોડ વ્યવહારીક રીતે ગરમ થતા નથી, જો કે સંચિત ઊર્જાનો મુખ્ય ભાગ પ્રક્રિયા કરવામાં આવતી સામગ્રીના ગલન અને બાષ્પીભવન માટે ઉપયોગમાં લેવાતી ગરમીમાં રૂપાંતરિત થાય છે.

અસંખ્ય ડિસ્ચાર્જના પ્રભાવ હેઠળ, પ્રક્રિયા કરેલ સામગ્રીમાં વિરામ રચાય છે, જે ઇલેક્ટ્રોડ-ટૂલના અંતની છાપ છે. ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક મશીનિંગ માટેની મશીનો સૉફ્ટવેર કંટ્રોલ ડિવાઇસથી સજ્જ છે જે વર્કપીસ અને ટૂલ વચ્ચે સતત અંતર, ટૂલની રેખાંશ ચળવળ અને ફીડ નિયંત્રણ પ્રદાન કરે છે. પ્રક્રિયાની કામગીરી પલ્સ રિપીટિશન રેટ, ડિસ્ચાર્જ એનર્જી, પ્રક્રિયા કરવામાં આવતી સામગ્રીના ગુણધર્મો, ઇલેક્ટ્રોડ ટૂલની સામગ્રી અને આકાર પર આધારિત છે. વેરિયેબલ રેઝિસ્ટન્સનો ઉપયોગ કરીને સેટ કરેલી શ્રેષ્ઠ પ્રોસેસિંગ શરતો સાથે 4, ભાગનું રૂપરેખાંકન ભૂલ સાથે સુનિશ્ચિત થયેલ છે ± 0.005 મીમી.

પ્રોસેસિંગ પ્રોફાઇલ ઇલેક્ટ્રોડવિવિધ ક્રોસ-વિભાગીય આકારો સાથે દ્વારા અને અંધ છિદ્રો બનાવવા માટે વપરાય છે.

હાલમાં, સૌથી વધુ ઉપયોગમાં લેવાતી પદ્ધતિ ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક પ્રોસેસિંગ પદ્ધતિ છે. બિન-પ્રોફાઇલ વાયર ઇલેક્ટ્રોડ.આ કિસ્સામાં (ફિગ. 18.57.6) 0.02 - 0.5 એમએમ (જરૂરી પ્રોસેસિંગ ચોકસાઈ પર આધાર રાખીને) ના વ્યાસ સાથે ઇલેક્ટ્રોડ-વાયર 2 ફીડ રીલમાંથી ચોક્કસ ઝડપે રિવાઉન્ડ થાય છે. 4 ટેક-અપ રીલ માટે 1 , આપેલ કોઈપણ સમોચ્ચનું પુનઃઉત્પાદન. વર્કપીસમાં બંધ સમોચ્ચ કાપતી વખતે 3 તકનીકી છિદ્ર આપવામાં આવે છે.

એનોડિક યાંત્રિક સારવાર (ફિગ. 18.57, વી)પ્રક્રિયા કરવામાં આવતી વર્કપીસને ચાલુ કરતી વખતે હાથ ધરવામાં આવે છે 1 એનોડ તરીકે ડીસી સર્કિટમાં, અને કાર્યકારી સાધન - એક ડિસ્ક 2 કેથોડ તરીકે. કાર્યકારી પ્રવાહી (સોલ્યુશન) ગેપમાં પૂરા પાડવામાં આવે છે પ્રવાહી કાચરફિંગ દરમિયાન અથવા ફિનિશિંગ દરમિયાન સોડિયમ ક્લોરાઇડ અથવા સલ્ફેટનું સોલ્યુશન). એનોડિક-મિકેનિકલ પ્રોસેસિંગ દરમિયાન, વર્કપીસ મેટલને એનોડિક (ઇલેક્ટ્રોકેમિકલ) વિસર્જન, તેમજ વિદ્યુત સ્પાર્ક પ્રોસેસિંગની જેમ ડિસ્ચાર્જની અસરોથી સ્થાનિક ગલન અને ઓક્સાઈડ ફિલ્મ અને પીગળેલી ધાતુને દૂર કરતા સાધનની યાંત્રિક ક્રિયાને આધિન કરવામાં આવે છે.

પ્રક્રિયાની ઉત્પાદકતા પરંપરાગત મશીનિંગ કરતાં 2 - 3 ગણી વધારે છે. આ પદ્ધતિનો ઉપયોગ ગ્રાઇન્ડીંગ, નળાકાર છિદ્રો, પોલિશિંગ, કટીંગ માટે થાય છે. એનોડિક યાંત્રિક સારવારને ઘર્ષક સારવાર સાથે જોડી શકાય છે, સાધન તરીકે ઇલેક્ટ્રિકલી વાહક ઘર્ષક ડિસ્કનો ઉપયોગ કરીને અથવા કાર્યકારી પ્રવાહીમાં ઘર્ષક ઉમેરીને.

ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક સખ્તાઇની પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ વિવિધ ધાતુઓ અને એલોયની સપાટીને સખત કરવા માટે થાય છે, મોટેભાગે મૃત્યુ પામેલા સાધનો. પરિમાણીય ઇલેક્ટ્રિક સ્પાર્ક મશીનિંગથી વિપરીત, અહીં એનોડ એ ઇલેક્ટ્રોડ-ટૂલ છે, જેની સપાટીથી સામગ્રી પ્રક્રિયા કરવામાં આવતી વર્કપીસમાં સ્થાનાંતરિત થાય છે - કેથોડ.

પદ્ધતિનો સાર એ છે કે જ્યારે સાધન વર્કપીસની નજીક આવે છે, ત્યારે તેમની વચ્ચે સ્પાર્ક થાય છે. વિદ્યુત સ્રાવ, જે એનોડ સામગ્રીને પીગળે છે. પ્રથમ તબક્કે, પીગળેલા ધાતુના એક ટીપાને ગરમ કરવામાં આવે છે ઉચ્ચ તાપમાન, ઉકળે છે અને એનોડ મેટલ નાના કણોના રૂપમાં કેથોડ તરફ ધસી જાય છે. કેથોડ પર પહોંચ્યા પછી, પીગળેલા કણો તેને વેલ્ડ કરવામાં આવે છે. આગળના તબક્કે, કેથોડના ગરમ વિભાગમાંથી બીજી વર્તમાન પલ્સ પસાર થાય છે, આ પલ્સ કેથોડ પર એનોડની યાંત્રિક અસર સાથે હોય છે, જે દરમિયાન એનોડ ધાતુને કેથોડ સપાટી પર વેલ્ડ કરવામાં આવે છે, તેની સાથે રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ થાય છે. પ્રસરણ પ્રક્રિયાઓ અને ફોર્જિંગની લાક્ષણિકતા.

કટીંગ ટૂલ્સ (કટર, મિલિંગ કટર, ડ્રીલ્સ, છરીઓ, વગેરે) ને સખત બનાવવા માટે એનોડ સામગ્રી તરીકે, વિવિધ ગ્રેડના સખત એલોય, ફેરોક્રોમ અને ગ્રેફાઇટનો ઉપયોગ થાય છે. આ સામગ્રીનો વપરાશ ઓછો છે.

તાજેતરમાં, વ્યાપક વિવિધ વિસ્તારોવિજ્ઞાન, ટેકનોલોજી અને દવાને અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ પ્રાપ્ત થયો છે.

આ શું છે? અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનો ક્યાં વપરાય છે? તેઓ મનુષ્યોને શું લાભ લાવી શકે છે?

અલ્ટ્રાસાઉન્ડને 15-20 કિલોહર્ટ્ઝથી વધુની આવર્તન સાથે તરંગ જેવી ઓસીલેટરી હિલચાલ કહેવામાં આવે છે, જે તેના પ્રભાવ હેઠળ ઉદ્ભવે છે. પર્યાવરણઅને માનવ કાન માટે અશ્રાવ્ય. અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો સરળતાથી ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જે સ્પંદનોની તીવ્રતા વધારે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સ્ત્રોતો

પ્રકૃતિમાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વિવિધ કુદરતી અવાજો સાથે આવે છે: વરસાદ, વાવાઝોડું, પવન, ધોધ, દરિયાઈ સર્ફ. કેટલાક પ્રાણીઓ (ડોલ્ફિન, ચામાચીડિયા) તેને ઉત્પન્ન કરી શકે છે, જે તેમને અવરોધો શોધવા અને અવકાશમાં નેવિગેટ કરવામાં મદદ કરે છે.

બધા અસ્તિત્વમાં છે કૃત્રિમ સ્ત્રોતોઅલ્ટ્રાસાઉન્ડ 2 જૂથોમાં વહેંચાયેલું છે:

• જનરેટર - ગેસ અથવા પ્રવાહી જેટના સ્વરૂપમાં અવરોધોને દૂર કરવાના પરિણામે કંપન થાય છે.
• ઇલેક્ટ્રોએકોસ્ટિક ટ્રાન્સડ્યુસર્સ - ઇલેક્ટ્રિકલ વોલ્ટેજને યાંત્રિક સ્પંદનોમાં રૂપાંતરિત કરે છે, જે રેડિયેશન તરફ દોરી જાય છે એકોસ્ટિક તરંગોપર્યાવરણમાં.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ રીસીવરો

અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનોની નીચી અને મધ્યમ આવર્તન મુખ્યત્વે પીઝોઇલેક્ટ્રિક પ્રકારના ઇલેક્ટ્રોએકોસ્ટિક ટ્રાન્સડ્યુસર્સ દ્વારા જોવામાં આવે છે. ઉપયોગની શરતોના આધારે, રેઝોનન્ટ અને બ્રોડબેન્ડ ઉપકરણોને અલગ પાડવામાં આવે છે.

ધ્વનિ ક્ષેત્રની લાક્ષણિકતાઓ મેળવવા માટે, જે સમય જતાં સરેરાશ કરવામાં આવે છે, થર્મોકોપલ્સ અથવા થર્મિસ્ટર્સ દ્વારા રજૂ કરાયેલ થર્મલ રીસીવરોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે, જે ધ્વનિ-શોષક ગુણધર્મોવાળા પદાર્થ સાથે કોટેડ હોય છે.

પ્રકાશ વિવર્તન સહિત ઓપ્ટિકલ પદ્ધતિઓ અલ્ટ્રાસાઉન્ડની તીવ્રતા અને ધ્વનિ દબાણનો અંદાજ લગાવી શકે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ ક્યાં થાય છે?

અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોને વિવિધ ક્ષેત્રોમાં એપ્લિકેશન મળી છે.

પરંપરાગત રીતે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડના ઉપયોગના ક્ષેત્રોને 3 જૂથોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

• માહિતી મેળવવી;
• સક્રિય પ્રભાવ;
• સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ અને ટ્રાન્સમિશન.

દરેક કિસ્સામાં, ચોક્કસ આવર્તન શ્રેણીનો ઉપયોગ થાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ

અલ્ટ્રાસોનિક એક્સપોઝર ભાગોની ઉચ્ચ ગુણવત્તાની સફાઈ સુનિશ્ચિત કરે છે. ભાગોના સરળ કોગળા સાથે, 80% સુધી ગંદકી તેમના પર રહે છે, કંપન સફાઈ સાથે - લગભગ 55%, મેન્યુઅલ સફાઈ સાથે - લગભગ 20%, અને અલ્ટ્રાસોનિક સફાઈ સાથે - 0.5% કરતા ઓછી.

સાથે ભાગો જટિલ આકાર, તમે અલ્ટ્રાસાઉન્ડની મદદથી જ દૂષણોથી છુટકારો મેળવી શકો છો.

અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ હવા અને વાયુઓને શુદ્ધ કરવા માટે પણ થાય છે. ધૂળ-સેડિમેન્ટેશન ચેમ્બરમાં મૂકવામાં આવેલ અલ્ટ્રાસોનિક ઉત્સર્જક તેની અસરકારકતા સેંકડો ગણી વધારે છે.

બરડ અને અતિ-હાર્ડ સામગ્રીની યાંત્રિક પ્રક્રિયા

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ માટે આભાર, સામગ્રીની અલ્ટ્રા-ચોક્કસ પ્રક્રિયા શક્ય બની છે. કટ બનાવવા માટે તેનો ઉપયોગ કરો વિવિધ આકારો, મેટ્રિસિસ, ગ્રાઇન્ડ, કોતરણી અને હીરાને પણ ડ્રિલ કરો.

રેડિયો ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડની એપ્લિકેશન

રેડિયો ઈલેક્ટ્રોનિક્સમાં ઘણીવાર કોઈ અન્ય સિગ્નલના સંબંધમાં વિદ્યુત સિગ્નલમાં વિલંબ કરવાની જરૂર પડે છે. આ હેતુ માટે, તેઓએ અલ્ટ્રાસોનિક વિલંબ રેખાઓનો ઉપયોગ કરવાનું શરૂ કર્યું, જેની ક્રિયા પરિવર્તન પર આધારિત છે. વિદ્યુત આવેગઅલ્ટ્રાસોનિક તરંગોમાં તેઓ યાંત્રિક સ્પંદનોને વિદ્યુતમાં રૂપાંતરિત કરવામાં પણ સક્ષમ છે. તદનુસાર, વિલંબ રેખાઓ ચુંબકીય અને પીઝોઇલેક્ટ્રિક હોઈ શકે છે.

દવામાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ

માં અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનોની અરજી તબીબી પ્રેક્ટિસતેમના દ્વારા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પસાર થવા દરમિયાન જૈવિક પેશીઓમાં થતી અસરોના આધારે. ઓસીલેટરી હલનચલનતેઓ પેશીઓ પર માલિશ કરવાની અસર ધરાવે છે, અને જ્યારે તેઓ અલ્ટ્રાસાઉન્ડને શોષી લે છે, ત્યારે તેઓ સ્થાનિક રીતે ગરમ થાય છે. તે જ સમયે, શરીરમાં વિવિધ ભૌતિક અને રાસાયણિક પ્રક્રિયાઓ જોવા મળે છે જે ઉલટાવી શકાય તેવા ફેરફારોનું કારણ નથી. પરિણામે, મેટાબોલિક પ્રક્રિયાઓ ઝડપી થાય છે, જે સમગ્ર શરીરના કાર્ય પર ફાયદાકારક અસર કરે છે.

શસ્ત્રક્રિયામાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અરજી

અલ્ટ્રાસાઉન્ડની તીવ્ર ક્રિયા મજબૂત ગરમી અને પોલાણનું કારણ બને છે, જેને શસ્ત્રક્રિયામાં એપ્લિકેશન મળી છે. ઓપરેશન દરમિયાન ફોકલ અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ નજીકના પેશીઓને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના, મગજના વિસ્તાર સહિત શરીરના ઊંડા ભાગોમાં સ્થાનિક વિનાશક અસર હાથ ધરવાનું શક્ય બનાવે છે.

તેમના કાર્યમાં, સર્જનો સોય, સ્કેલ્પેલ અથવા કરવતના રૂપમાં કાર્યકારી અંત સાથે સાધનોનો ઉપયોગ કરે છે. આ કિસ્સામાં, સર્જનને કોઈપણ પ્રયત્નો કરવાની જરૂર નથી, જે પ્રક્રિયાની આઘાતજનક પ્રકૃતિને ઘટાડે છે. તે જ સમયે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડમાં analgesic અને hemostatic અસર હોય છે.

જ્યારે શરીરમાં જીવલેણ નિયોપ્લાઝમ મળી આવે ત્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ એક્સપોઝર સૂચવવામાં આવે છે, જે તેના વિનાશમાં ફાળો આપે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો પણ એન્ટીબેક્ટેરિયલ અસર ધરાવે છે. તેથી, તેનો ઉપયોગ વગાડવા અને દવાઓને વંધ્યીકૃત કરવા માટે થાય છે.

આંતરિક અવયવોની પરીક્ષા

અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ પેટની પોલાણમાં સ્થિત અવયવોની ડાયગ્નોસ્ટિક પરીક્ષા કરવા માટે થાય છે. આ માટે એક ખાસ ઉપકરણનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પરીક્ષા દરમિયાન, વિવિધ પેથોલોજીઓ અને અસામાન્ય રચનાઓ શોધવાનું શક્ય છે, જીવલેણ નિયોપ્લાઝમથી સૌમ્યને અલગ પાડવું અને ચેપ શોધી શકાય છે.

લિવર ડાયગ્નોસ્ટિક્સમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વાઇબ્રેશનનો ઉપયોગ થાય છે. તેઓ તમને પિત્ત પ્રવાહના રોગોને ઓળખવા, પત્થરો અને રોગવિજ્ઞાનવિષયક ફેરફારોની હાજરી માટે પિત્તાશયની તપાસ કરવા અને સિરોસિસ અને સૌમ્ય યકૃતના રોગોને ઓળખવા દે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પરીક્ષાને સ્ત્રીરોગવિજ્ઞાનના ક્ષેત્રમાં, ખાસ કરીને ગર્ભાશય અને અંડાશયના નિદાનમાં વ્યાપક એપ્લિકેશન મળી છે. તે સ્ત્રીરોગવિજ્ઞાનના રોગોને શોધવામાં અને જીવલેણ અને સૌમ્ય ગાંઠો વચ્ચે તફાવત કરવામાં મદદ કરે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોનો ઉપયોગ અન્ય આંતરિક અવયવોનો અભ્યાસ કરવા માટે પણ થાય છે.

દંત ચિકિત્સામાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અરજી

દંત ચિકિત્સામાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને ડેન્ટલ પ્લેક અને ટર્ટાર દૂર કરવામાં આવે છે. તેના માટે આભાર, મ્યુકોસ મેમ્બ્રેનને નુકસાન પહોંચાડ્યા વિના, સ્તરો ઝડપથી અને પીડારહિત રીતે દૂર કરવામાં આવે છે. તે જ સમયે, મૌખિક પોલાણને જંતુમુક્ત કરવામાં આવે છે.

કાર્યનો ટેક્સ્ટ છબીઓ અને સૂત્રો વિના પોસ્ટ કરવામાં આવ્યો છે.
કાર્યનું સંપૂર્ણ સંસ્કરણ PDF ફોર્મેટમાં "વર્ક ફાઇલ્સ" ટેબમાં ઉપલબ્ધ છે

એકવીસમી સદી એ અણુ, અવકાશ સંશોધન, રેડિયો ઇલેક્ટ્રોનિક્સ અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સદી છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડનું વિજ્ઞાન પ્રમાણમાં યુવાન છે. પ્રથમ પ્રયોગશાળા કામઅલ્ટ્રાસાઉન્ડ સંશોધન રશિયન વૈજ્ઞાનિક દ્વારા હાથ ધરવામાં આવ્યું હતું - પી.એન. 19મી સદીના અંતમાં લેબેડેવ અને પછી જે.-ડી.એ અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો અભ્યાસ કર્યો. કોલાડોન, જે. અને પી. ક્યુરી, એફ. ગેલ્ટન.

આધુનિક વિશ્વમાં, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વૈજ્ઞાનિક સંશોધનમાં વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ ભૂમિકા ભજવે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પોલાણ અને એકોસ્ટિક પ્રવાહના ક્ષેત્રમાં સૈદ્ધાંતિક અને પ્રાયોગિક અભ્યાસ સફળતાપૂર્વક હાથ ધરવામાં આવ્યા છે, જેણે પ્રવાહી તબક્કામાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડના પ્રભાવ હેઠળ થતી નવી તકનીકી પ્રક્રિયાઓ વિકસાવવાનું શક્ય બનાવ્યું છે. હાલમાં, રસાયણશાસ્ત્રની નવી દિશા બનાવવામાં આવી રહી છે - અલ્ટ્રાસોનિક રસાયણશાસ્ત્ર, જે ઘણી રાસાયણિક અને તકનીકી પ્રક્રિયાઓને ઝડપી બનાવવાનું શક્ય બનાવે છે. વૈજ્ઞાનિક સંશોધને ધ્વનિશાસ્ત્રની નવી શાખાના ઉદભવમાં ફાળો આપ્યો - મોલેક્યુલર એકોસ્ટિક્સ, જે પદાર્થ સાથે ધ્વનિ તરંગોની પરમાણુ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાનો અભ્યાસ કરે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડની અરજીના નવા ક્ષેત્રો ઉભરી આવ્યા છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડના ક્ષેત્રમાં સૈદ્ધાંતિક અને પ્રાયોગિક સંશોધનની સાથે, ઘણા વ્યવહારુ કાર્યો હાથ ધરવામાં આવ્યા છે.

હોસ્પિટલની મુલાકાત લેતી વખતે, મેં એવા ઉપકરણો જોયા જેનું ઓપરેશન અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પર આધારિત છે. આવા ઉપકરણો માનવ પેશીઓ, મગજની ગાંઠો અને અન્ય રચનાઓમાં પદાર્થોની વિવિધ એકરૂપતા અથવા વિજાતીયતાને શોધવાનું શક્ય બનાવે છે, પેથોલોજીકલ પરિસ્થિતિઓમગજ, હૃદયની લયને નિયંત્રિત કરવાનું શક્ય બનાવે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડની મદદથી આ સ્થાપનો કેવી રીતે કાર્ય કરે છે અને સામાન્ય રીતે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ શું છે તેમાં મને રસ પડ્યો. IN શાળા અભ્યાસક્રમભૌતિકશાસ્ત્ર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ અને તેના ગુણધર્મો વિશે કશું કહેતું નથી, અને મેં જાતે અલ્ટ્રાસોનિક ઘટનાનો અભ્યાસ કરવાનું નક્કી કર્યું.

કાર્યનો હેતુ: અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો અભ્યાસ કરો, તેના ગુણધર્મોની પ્રાયોગિક તપાસ કરો, તકનીકમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરવાની શક્યતાઓનો અભ્યાસ કરો.

કાર્યો:

સૈદ્ધાંતિક રીતે અલ્ટ્રાસાઉન્ડની રચનાના કારણોને ધ્યાનમાં લો;

અલ્ટ્રાસોનિક ફુવારો મેળવો;

પાણીમાં અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોના ગુણધર્મોનું અન્વેષણ કરો;

વિવિધ ઉકેલો (ચીકણું અને અસ્પષ્ટ) માટે ઓગળેલા પદાર્થની સાંદ્રતા પર ફુવારાની ઊંચાઈની અવલંબનની તપાસ કરો;

અભ્યાસ આધુનિક એપ્લિકેશનોટેકનોલોજીમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ.

પૂર્વધારણા:અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોમાં ધ્વનિ તરંગો (પ્રતિબિંબ, રીફ્રેક્શન, દખલ) જેવા જ ગુણધર્મો હોય છે, પરંતુ દ્રવ્યમાં તેમની વધુ ઘૂસણખોરી શક્તિને કારણે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડમાં તકનીકમાં એપ્લિકેશન માટે વધુ શક્યતાઓ હોય છે; જેમ જેમ સોલ્યુશનની સાંદ્રતા (પ્રવાહી ઘનતા) વધે છે તેમ, અલ્ટ્રાસોનિક ફુવારાની ઊંચાઈ ઘટે છે.

સંશોધન પદ્ધતિઓ:

સૈદ્ધાંતિક માહિતીનું વિશ્લેષણ અને પસંદગી; સંશોધન પૂર્વધારણા આગળ મૂકવી; પ્રયોગ પૂર્વધારણા પરીક્ષણ.

II. - સૈદ્ધાંતિક ભાગ.

1. અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઇતિહાસ.

ધ્વનિશાસ્ત્ર પર ધ્યાન અગ્રણી શક્તિઓની નૌકાદળની જરૂરિયાતોને કારણે થયું હતું - ઇંગ્લેન્ડ અને ફ્રાન્સ, કારણ કે એકોસ્ટિક સિગ્નલનો એકમાત્ર પ્રકાર છે જે પાણીમાં દૂર સુધી મુસાફરી કરી શકે છે. 1826 માં, ફ્રેન્ચ વૈજ્ઞાનિકો જે.-ડી. કોલાડોન અને સી.-એફ. હુમલો પાણીમાં અવાજની ઝડપ નક્કી કરે છે. તેમના પ્રયોગને આધુનિક હાઇડ્રોકોસ્ટિક્સનો જન્મ માનવામાં આવે છે. જિનીવા તળાવમાં પાણીની અંદરની ઘંટડી ગનપાઉડરના એક સાથે ઇગ્નીશન સાથે ત્રાટકી હતી. 10 માઈલના અંતરે વૈજ્ઞાનિકો દ્વારા ગનપાઉડરમાંથી ફ્લેશ જોવા મળી હતી. પાણીની અંદરની શ્રાવ્ય નળીનો ઉપયોગ કરીને ઘંટનો અવાજ પણ સંભળાતો હતો. આ બે ઘટનાઓ વચ્ચેના સમય અંતરાલને માપીને, ધ્વનિની ઝડપ 1435 મીટર/સેકન્ડ ગણવામાં આવી હતી. સાથે તફાવત આધુનિક કમ્પ્યુટિંગમાત્ર 3 m/sec.

1838 માં, યુએસએમાં, ટેલિગ્રાફ કેબલ નાખવાના હેતુ માટે સમુદ્રતળની પ્રોફાઇલ નક્કી કરવા માટે સૌપ્રથમ અવાજનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. ધ્વનિનો સ્ત્રોત, જેમ કે કોલાડોનના પ્રયોગમાં, પાણીની અંદર અવાજ કરતી ઘંટડી હતી, અને રીસીવર વહાણની બાજુમાં નીચેલી મોટી શ્રાવ્ય નળીઓ હતી. પ્રયોગના પરિણામો નિરાશાજનક હતા. ઘંટડીનો અવાજ (તેમજ પાણીમાં ગનપાઉડર કારતુસનો વિસ્ફોટ) એ ખૂબ જ નબળો પડઘો આપ્યો, જે સમુદ્રના અન્ય અવાજોમાં લગભગ અશ્રાવ્ય હતો. ઉચ્ચ ફ્રીક્વન્સીઝના પ્રદેશમાં જવું જરૂરી હતું, નિર્દેશિત ધ્વનિ બીમ બનાવવાની મંજૂરી આપીને, એટલે કે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પર સ્વિચ કરો.

પ્રથમ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ જનરેટર 1883 માં અંગ્રેજ ફ્રાન્સિસ ગેલ્ટન દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું હતું. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ છરીની ધાર પર વ્હિસલની જેમ બનાવવામાં આવ્યું હતું જ્યારે તમે તેના પર ફૂંકો છો. ગેલ્ટનની વ્હિસલમાં આવી ટીપની ભૂમિકા તીક્ષ્ણ ધારવાળા સિલિન્ડર દ્વારા ભજવવામાં આવી હતી. સિલિન્ડરની ધાર જેટલો જ વ્યાસ ધરાવતી વલયાકાર નોઝલ દ્વારા દબાણ હેઠળ બહાર આવતી હવા અથવા અન્ય ગેસ ધાર પર દોડે છે, અને ઉચ્ચ-આવર્તન ઓસિલેશન થાય છે. હાઇડ્રોજન સાથે વ્હિસલ વગાડવાથી, 170 kHz સુધીના ઓસિલેશન મેળવવાનું શક્ય હતું.

1880 માં, પિયર અને જેક્સ ક્યુરીએ એક શોધ કરી જે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તકનીક માટે નિર્ણાયક હતી. ક્યુરી ભાઈઓએ નોંધ્યું કે જ્યારે ક્વાર્ટઝ સ્ફટિકો પર દબાણ લાગુ કરવામાં આવે છે, ઇલેક્ટ્રિક ચાર્જ, ક્રિસ્ટલ પર લાગુ બળના સીધા પ્રમાણસર. આ ઘટનાને "પીઝોઇલેક્ટ્રીસીટી" થી કહેવામાં આવતું હતું ગ્રીક શબ્દ, જેનો અર્થ થાય છે "દબાવો". તેઓએ વિપરિત પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસર પણ દર્શાવી, જે ત્યારે થાય છે જ્યારે ક્રિસ્ટલ પર ઝડપથી બદલાતી વિદ્યુત સંભવિતતા લાગુ કરવામાં આવી હતી, જેના કારણે તે વાઇબ્રેટ થાય છે. આ કંપન અલ્ટ્રાસોનિક આવર્તન પર થયું હતું. હવેથી, નાના-કદના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ઉત્સર્જકો અને રીસીવરોનું ઉત્પાદન કરવું તકનીકી રીતે શક્ય છે.

ઇલેક્ટ્રોસ્ટ્રિક્શનની ઘટના (વિપરીત પીઝોઇલેક્ટ્રિક અસર) એમિનો એસિડના આયનીય જૂથોની આસપાસના કેટલાક પાણીના અણુઓની દિશા અને ગાઢ પેકિંગને કારણે થાય છે અને તેની સાથે દ્વિધ્રુવી આયનોના ઉકેલોની ગરમીની ક્ષમતા અને સંકુચિતતામાં ઘટાડો થાય છે. ઇલેક્ટ્રોસ્ટ્રક્શનની ઘટનામાં ઇલેક્ટ્રિક ફિલ્ડમાં આપેલ શરીરના વિકૃતિનો સમાવેશ થાય છે. ડાઇલેક્ટ્રિકની અંદર ઇલેક્ટ્રોસ્ટ્રક્શનની ઘટનાને કારણે, યાંત્રિક દળો. જો કે ઘણા ડાઇલેક્ટ્રિક્સમાં ઇલેક્ટ્રોસ્ટ્રક્શનની ઘટના જોવા મળે છે, મોટાભાગના સ્ફટિકોમાં તે નબળી રીતે વ્યક્ત થાય છે. કેટલાક સ્ફટિકોમાં, ઉદાહરણ તરીકે, રોશેલ મીઠું અને બેરિયમ ટાઇટેનેટ, ઇલેક્ટ્રોસ્ટ્રક્શનની ઘટના ખૂબ જ તીવ્ર છે.

III. - વ્યવહારુ ભાગ.

અલ્ટ્રાસોનિક ફુવારાઓનું નિર્માણ.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ મેળવવા માટે, કામમાં 2 અલગ અલગ અલ્ટ્રાસોનિક ઇન્સ્ટોલેશનનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો: 1) સ્કૂલ અલ્ટ્રાસોનિક ઇન્સ્ટોલેશન UD-1 અને 2) અલ્ટ્રાસોનિક ડેમોસ્ટ્રેશન ઇન્સ્ટોલેશન UD-6.

ફુવારો મેળવવા માટે, અમે લેન્સ ગ્લાસ લીધો અને તેને ઉત્સર્જકની ટોચ પર મૂક્યો જેથી કાચના તળિયે અને પીઝોઇલેક્ટ્રિક તત્વ વચ્ચે હવાના પરપોટા ન બને, જે પ્રયોગોમાં મોટા પ્રમાણમાં દખલ કરે. આ કરવા માટે, કાચને ઉત્સર્જક કવર સાથે તળિયે ખસેડીને ત્યાં સુધી મૂકવામાં આવ્યો હતો જ્યાં સુધી કાચ ઉત્સર્જકની છાજલી પર ન પહોંચે. લેન્સ ગ્લાસને યોગ્ય રીતે ઇન્સ્ટોલ કર્યા પછી, અમે અવલોકનો કરવાનું શરૂ કર્યું, અમે લેન્સ ગ્લાસમાં સામાન્ય પીવાનું પાણી રેડ્યું.

જનરેટરને નેટવર્કમાંથી પાવર સપ્લાય કર્યાના લગભગ એક મિનિટ પછી, અલ્ટ્રાસોનિક ફુવારો જોવા મળ્યો (પરિશિષ્ટ 1, ફિગ. 1), જે ફ્રીક્વન્સી એડજસ્ટમેન્ટ નોબ અને એડજસ્ટિંગ સ્ક્રૂનો ઉપયોગ કરીને એડજસ્ટ કરવામાં આવે છે. ફ્રિક્વન્સી એડજસ્ટમેન્ટ નોબને ફેરવવાથી, અમને એટલી ઊંચાઈનો ફુવારો મળ્યો કે કાચની ધાર પર પાણી છલકાવા લાગ્યું (પરિશિષ્ટ 1, ફિગ. 3, 12). અમે સ્ક્રુડ્રાઈવર વડે ફરીથી ટ્યુનિંગ કેપેસિટર ફેરવ્યું, ફુવારો ઘટાડી દીધો અને ફુવારાના નવા મહત્તમ સુધી સ્ક્રૂને સમાયોજિત કરવાનું ચાલુ રાખ્યું ( મહત્તમ ઊંચાઈફુવારો 13-15 સેમી).

પ્રવાહી સ્પ્લેશિંગ સાથેના ફુવારામાં ઘટાડો એ સ્તરમાં ઘટાડો થવાને કારણે અલ્ટ્રાસોનિક લેન્સના ફોકસમાંથી જહાજમાં પ્રવાહી સ્તરના પ્લેનની હિલચાલ દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે. ફુવારાના લાંબા ગાળાના અવલોકન માટે, બાદમાં તેને કાચની નળીમાં મૂકવામાં આવ્યો હતો, જેની અંદરની દિવાલ સાથે ગશિંગ પ્રવાહી વહે છે, તેથી જહાજમાં તેનું સ્તર બદલાતું નથી. આ કરવા માટે, અમે લેન્સ કપ (d=3cm) ના આંતરિક વ્યાસ કરતા વધુ ન હોય તેવા વ્યાસ સાથે 50 સેમી ઉંચી ટ્યુબ લીધી. કાચની નળીનો ઉપયોગ કરતી વખતે, ટ્યુબની અંદરની દિવાલ પર છાંટા પડવાને કારણે પ્રવાહીનું સ્તર જાળવી રાખવા માટે કાચની ઉપરની ધારથી 5 મીમી નીચે લેન્સ ગ્લાસમાં પ્રવાહી રેડવામાં આવતું હતું (પરિશિષ્ટ 1, ફિગ. 4, 5, 6) .

અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ગુણધર્મોનું નિરીક્ષણ .

તરંગોનું પ્રતિબિંબ મેળવવા માટે, એક સપાટ મેટલ પ્લેટને ક્યુવેટમાં દાખલ કરવામાં આવી હતી જેમાં ગ્લિસરીન અને પાણી ટોચ પર રેડવામાં આવ્યું હતું અને પાણીની સપાટી પર 45 0 ના ખૂણા પર મૂકવામાં આવ્યું હતું. અમે જનરેટર ચાલુ કર્યું અને સ્થાયી તરંગો (પરિશિષ્ટ 1, ફિગ. 10) ની રચના પ્રાપ્ત કરી, જે પરિચયિત પ્લેટ અને ક્યુવેટની દિવાલમાંથી તરંગોના પ્રતિબિંબના પરિણામે પ્રાપ્ત થાય છે. આ પ્રયોગમાં, તરંગ હસ્તક્ષેપ વારાફરતી જોવા મળ્યો હતો (પરિશિષ્ટ 1, ફિગ. 8, 9). અમે બરાબર એ જ પ્રયોગ હાથ ધર્યો, પરંતુ પોટેશિયમ પરમેંગેનેટનું મજબૂત સોલ્યુશન પાણી સાથે રેડ્યું (પરિશિષ્ટ 1, ફિગ. 11), પછી ગ્લિસરીન અને ટોચ પર પાણી. આ પ્રયોગમાં, તરંગનું પ્રત્યાવર્તન પણ પ્રાપ્ત થયું હતું: જ્યારે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો બે પ્રવાહીના ઇન્ટરફેસમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે ગ્લિસરિનમાં સ્થાયી તરંગની લંબાઈમાં ફેરફાર જોવા મળ્યો હતો, તેની તરંગ પાણી કરતાં મોટી હતી અને તેમાં મેંગેનીઝ ઓગળ્યું હતું; આ પ્રવાહીમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડના પ્રસારની ગતિમાં તફાવત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે: કણોના કોગ્યુલેશનની ઘટના પણ પ્રાપ્ત થઈ હતી: સ્ટાર્ચને સ્વચ્છ પાણી સાથે ક્યુવેટમાં ઉમેરવામાં આવ્યું હતું અને સારી રીતે મિશ્રિત કરવામાં આવ્યું હતું; જનરેટર ચાલુ કર્યા પછી, અમે જોયું કે કેવી રીતે સ્થાયી તરંગોના ગાંઠો પર કણો એકઠા થાય છે અને, જનરેટર બંધ કર્યા પછી, પાણીને શુદ્ધ કરે છે, આમ, અમે આ પ્રયોગોમાં કણોનું પ્રતિબિંબ, રીફ્રેક્શન, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ હસ્તક્ષેપ અને કોગ્યુલેશન જોયું.

દ્રાવ્ય પરમાણુના કદ અને દ્રાવણના પ્રકાર પર ફુવારાની ઊંચાઈની અવલંબનનું અવલોકન.

અમે પ્રવાહીની ઘનતા (સોલ્યુશનની સાંદ્રતા) અને પરમાણુના કદ પર અલ્ટ્રાસોનિક ફુવારાની ઊંચાઈની અવલંબન વિશેની પૂર્વધારણાનું પરીક્ષણ કર્યું. આ કરવા માટે, વિવિધ પરમાણુ કદ (સ્ટાર્ચ, ખાંડ, ઇંડા સફેદ).

દ્રાવણની ઘનતા અને દ્રાવ્ય પરમાણુના કદ પર ફુવારાની ઊંચાઈ કેવી રીતે આધાર રાખે છે તે શોધવા માટે, નીચેના પ્રયોગો હાથ ધરવામાં આવ્યા હતા. સતત આવર્તન, વોલ્ટેજ અને પ્રવાહીની માત્રા (25 મિલી) પર, મેં અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વડે પાણીને ઇરેડિયેટ કર્યું, જેમાં સ્ટાર્ચ, ખાંડ અને ઇંડાનો સફેદ ભાગ ઓગળ્યો. દરેક પદાર્થ માટે, મેં 4 પ્રયોગો કર્યા, દરેક અનુગામી એક સાથે મેં પદાર્થોની સાંદ્રતામાં 2 ગણો ઘટાડો કર્યો, એટલે કે બીજા પ્રયોગમાં સાંદ્રતા 2 ગણી ઓછી હતી, ત્રીજા પ્રયોગમાં - 4 ગણી ઓછી, ચોથામાં - 8 ગણો નીચો. બધા અવલોકનો રેકોર્ડ કરવામાં આવ્યા હતા અને ઉપરના કોષ્ટકમાં રજૂ કરવામાં આવ્યા હતા. પરિશિષ્ટ એક રેખાકૃતિ પણ પ્રદાન કરે છે જે સ્પષ્ટપણે દર્શાવે છે કે કેવી રીતે પદાર્થોની સાંદ્રતા ઘટે છે (પરિશિષ્ટ 2, આકૃતિ 1).

આમ, અમે પદાર્થોની સાંદ્રતા (પરિશિષ્ટ 2, આકૃતિ 2) પર ફુવારાની ઊંચાઈની અવલંબન મેળવી અને ઈંડાની સફેદી અને સ્ટાર્ચ સાથેના પ્રયોગોમાં ફુવારાની ઊંચાઈ વધી, અને ખાંડના પ્રયોગોમાં તે ઘટ્યું.

આ હકીકત દ્વારા સમજાવવામાં આવે છે કે સ્ટાર્ચ અને પ્રોટીન પરમાણુઓ જૈવિક પોલિમર છે (HMCs ઉચ્ચ પરમાણુ વજન સંયોજનો છે). જ્યારે પાણીમાં ઓગળવામાં આવે છે, ત્યારે તેઓ કોલોઇડલ સોલ્યુશન બનાવે છે (વ્યાસ કોલોઇડલ કણ- 1-100 nm) ઉચ્ચ સ્નિગ્ધતા સાથે. મોટી સંખ્યામાં હાઇડ્રોક્સો જૂથો (-OH) ની હાજરીને કારણે, આવા પદાર્થોના પરમાણુઓમાં (પાણી અને સ્ટાર્ચ, પાણી અને પ્રોટીનના અણુઓ વચ્ચે) હાઇડ્રોજન બોન્ડ રચાય છે, જે કણોના વધુ સમાન વિતરણમાં ફાળો આપે છે. સોલ્યુશન, જે તરંગ પ્રસારણને નકારાત્મક અસર કરે છે.

ખાંડ એક ડાઇમર (C 12 H 22 O 11) n છે, તેનું વિસર્જન સાચા દ્રાવણની રચના તરફ દોરી જાય છે (દ્રાવકના કણોનું કદ દ્રાવકના પરમાણુના કદ સાથે તુલનાત્મક છે), બિન-ચીકણું, ઉચ્ચ સાથે પેનિટ્રેટિંગ ક્ષમતા, આ સોલ્યુશન માળખું તરંગ ઊર્જાના મજબૂત ટ્રાન્સફરમાં ફાળો આપે છે.

આમ, સ્નિગ્ધ પ્રવાહી માટે, દ્રાવણની સાંદ્રતામાં વધારો સાથે, અલ્ટ્રાસોનિક ફુવારાની ઊંચાઈ ઘટે છે, અને બિન-ચીકણું પ્રવાહી માટે, ઉકેલની સાંદ્રતામાં વધારો સાથે, અલ્ટ્રાસોનિક ફુવારાની ઊંચાઈ વધે છે.

IV. - અલ્ટ્રાસાઉન્ડની તકનીકી એપ્લિકેશન.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડના વિવિધ કાર્યક્રમોને ત્રણ ક્ષેત્રોમાં વિભાજિત કરી શકાય છે:

પદાર્થ વિશે માહિતી મેળવવી;

પદાર્થ પર અસર;

સિગ્નલ પ્રોસેસિંગ અને ટ્રાન્સમિશન.

દ્રવ્યના ગુણધર્મો અને તેમાં બનતી પ્રક્રિયાઓ પર એકોસ્ટિક તરંગોના પ્રસાર અને એટેન્યુએશનની ઝડપની અવલંબનનો ઉપયોગ નીચેના અભ્યાસોમાં થાય છે:

વાયુઓ, પ્રવાહી અને પોલિમરમાં પરમાણુ પ્રક્રિયાઓનો અભ્યાસ;

સ્ફટિકો અને અન્ય ઘન પદાર્થોની રચનાનો અભ્યાસ;

પ્રવાહ નિયંત્રણ રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ, તબક્કા સંક્રમણો, પોલિમરાઇઝેશન, વગેરે;

ઉકેલોની સાંદ્રતા નક્કી કરવી;

તાકાત લાક્ષણિકતાઓ અને સામગ્રીની રચનાનું નિર્ધારણ;

અશુદ્ધિઓની હાજરીનું નિર્ધારણ;

પ્રવાહી અને ગેસના પ્રવાહ દરનું નિર્ધારણ.

પદાર્થની પરમાણુ રચના વિશેની માહિતી તેમાં અવાજની ઝડપ અને શોષણ ગુણાંકને માપીને પૂરી પાડવામાં આવે છે. આ તમને પલ્પ અને પ્રવાહીમાં ઉકેલો અને સસ્પેન્શનની સાંદ્રતાને માપવા, નિષ્કર્ષણની પ્રગતિ, પોલિમરાઇઝેશન, વૃદ્ધત્વ અને રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓના ગતિશાસ્ત્રનું નિરીક્ષણ કરવાની મંજૂરી આપે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ કરીને પદાર્થોની રચના અને અશુદ્ધિઓની હાજરી નક્કી કરવાની ચોકસાઈ ખૂબ ઊંચી છે અને તે ટકાના અપૂર્ણાંક જેટલી છે.

ઘન પદાર્થોમાં ધ્વનિની ગતિને માપવાથી માળખાકીય સામગ્રીની સ્થિતિસ્થાપક અને તાકાત લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરવાનું શક્ય બને છે. તાકાત નક્કી કરવાની આ પરોક્ષ પદ્ધતિ તેની સરળતા અને વાસ્તવિક પરિસ્થિતિઓમાં ઉપયોગની શક્યતાને કારણે અનુકૂળ છે.

અલ્ટ્રાસોનિક ગેસ વિશ્લેષકો જોખમી અશુદ્ધિઓના સંચય પર નજર રાખે છે. તાપમાન પર અલ્ટ્રાસોનિક ઝડપની અવલંબનનો ઉપયોગ વાયુઓ અને પ્રવાહીની બિન-સંપર્ક થર્મોમેટ્રી માટે થાય છે.

K. ડોપ્લર ઇફેક્ટ પર કામ કરતા અલ્ટ્રાસોનિક ફ્લો મીટર, ફરતા પ્રવાહી અને વાયુઓમાં અવાજની ઝડપને માપવા પર આધારિત છે, જેમાં અસંગત (ઇમલશન, સસ્પેન્શન, પલ્પ)નો સમાવેશ થાય છે. ક્લિનિકલ અભ્યાસમાં લોહીની ઝડપ અને પ્રવાહ દર નક્કી કરવા માટે સમાન સાધનોનો ઉપયોગ કરવામાં આવે છે.

માપન પદ્ધતિઓનું એક મોટું જૂથ મીડિયા વચ્ચેની સીમાઓ પર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોના પ્રતિબિંબ અને છૂટાછવાયા પર આધારિત છે. આ પદ્ધતિઓ તમને પર્યાવરણમાં વિદેશી સંસ્થાઓનું સ્થાન ચોક્કસપણે નિર્ધારિત કરવાની મંજૂરી આપે છે અને તેનો ઉપયોગ આવા વિસ્તારોમાં થાય છે:

સોનાર

બિન-વિનાશક પરીક્ષણ અને ખામી શોધ;

તબીબી નિદાન;

પ્રવાહી સ્તરનું નિર્ધારણ અને નાજુક ઘનબંધ કન્ટેનરમાં;

ઉત્પાદનના કદનું નિર્ધારણ;

ધ્વનિ ક્ષેત્રોનું વિઝ્યુલાઇઝેશન - ધ્વનિ દ્રષ્ટિ અને એકોસ્ટિક હોલોગ્રાફી.

પ્રતિબિંબ, રીફ્રેક્શન અને અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરવાની ક્ષમતાનો ઉપયોગ અલ્ટ્રાસોનિક ખામી શોધવામાં, અલ્ટ્રાસોનિક એકોસ્ટિક માઇક્રોસ્કોપમાં, તબીબી નિદાનમાં અને પદાર્થની મેક્રો-અસંગતતાનો અભ્યાસ કરવા માટે થાય છે. અસંગતતાની હાજરી અને તેમના કોઓર્ડિનેટ્સ પ્રતિબિંબિત સંકેતો દ્વારા અથવા પડછાયાની રચના દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે.

માધ્યમ લોડિંગ ઇટ (અવરોધ) ના ગુણધર્મો પર રેઝોનન્ટ ઓસીલેટીંગ સિસ્ટમના પરિમાણોની અવલંબન પર આધારિત માપન પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા અને ઘનતાના સતત માપન માટે અને ફક્ત ઍક્સેસ કરી શકાય તેવા ભાગોની જાડાઈને માપવા માટે થાય છે. એક બાજુથી. આ જ સિદ્ધાંત અલ્ટ્રાસોનિક કઠિનતા પરીક્ષકો, લેવલ ગેજ અને લેવલ સ્વીચોને નીચે આપે છે. અલ્ટ્રાસોનિક પરીક્ષણ પદ્ધતિઓના ફાયદા: ટૂંકા માપન સમય, વિસ્ફોટક, આક્રમક અને ઝેરી વાતાવરણને નિયંત્રિત કરવાની ક્ષમતા, નિયંત્રિત વાતાવરણ અને પ્રક્રિયાઓ પર સાધનની કોઈ અસર થતી નથી.

વી. - નિષ્કર્ષ:

સંશોધન કાર્ય હાથ ધરવાની પ્રક્રિયામાં, મેં અલ્ટ્રાસાઉન્ડની રચનાના કારણોની સૈદ્ધાંતિક રીતે તપાસ કરી; ટેકનોલોજીમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડની આધુનિક એપ્લિકેશનોનો અભ્યાસ કર્યો: અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તમને શોધવા માટે પરવાનગી આપે છે પરમાણુ માળખુંપદાર્થો, માળખાકીય સામગ્રીની સ્થિતિસ્થાપક અને તાકાત લાક્ષણિકતાઓ નક્કી કરે છે, જોખમી અશુદ્ધિઓના સંચયની પ્રક્રિયાઓનું નિરીક્ષણ કરે છે; અલ્ટ્રાસોનિક ખામી શોધવામાં, અલ્ટ્રાસોનિક એકોસ્ટિક માઇક્રોસ્કોપમાં, તબીબી નિદાનમાં, પદાર્થની મેક્રો-અસંગતતાના અભ્યાસ માટે, પ્રવાહીની સ્નિગ્ધતા અને ઘનતાના સતત માપન માટે, ફક્ત એક બાજુથી જ ઍક્સેસ કરી શકાય તેવા ભાગોની જાડાઈને માપવા માટે વપરાય છે. મેં પ્રાયોગિક રીતે અલ્ટ્રાસોનિક ફુવારો મેળવ્યો: મને જાણવા મળ્યું કે ફુવારાની મહત્તમ ઊંચાઈ 13-15 સેમી (કાચમાં પાણીના સ્તર, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ આવર્તન, ઉકેલની સાંદ્રતા, ઉકેલની સ્નિગ્ધતા પર આધાર રાખીને) છે. તેણીએ પ્રાયોગિક રીતે પાણીમાં અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોના ગુણધર્મોની તપાસ કરી: તેણીએ નક્કી કર્યું કે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગના ગુણધર્મો ધ્વનિ તરંગ જેવા જ છે, પરંતુ બધી પ્રક્રિયાઓ, આભાર ઉચ્ચ આવર્તનઅલ્ટ્રાસાઉન્ડ, પદાર્થની ઊંડાઈમાં મહાન ઘૂંસપેંઠ સાથે થાય છે.

પ્રયોગોએ સાબિત કર્યું છે કે એકાગ્રતા, ઘનતા, પારદર્શિતા અને ઓગળેલા કણોના કદ જેવા ઉકેલોના ગુણધર્મોનો અભ્યાસ કરવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક ફાઉન્ટેનનો ઉપયોગ કરી શકાય છે. આ પદ્ધતિસંશોધન તેની ઝડપ અને અમલમાં સરળતા, સંશોધનની ચોકસાઈ અને વિવિધ ઉકેલોની સરળતાથી તુલના કરવાની ક્ષમતા દ્વારા અલગ પડે છે. અમલીકરણ કરતી વખતે સમાન અભ્યાસો સંબંધિત છે પર્યાવરણીય દેખરેખ. ઉદાહરણ તરીકે, જ્યારે ઓલેનેગોર્સ્ક શહેરમાં વિવિધ ઊંડાણો પર અથવા ગંદાપાણીના શુદ્ધિકરણ પ્લાન્ટમાં પાણીની દેખરેખ માટે ખાણકામની ટેલિંગ્સની રચનાનો અભ્યાસ કરો.

આમ, મેં મારી પૂર્વધારણાની પુષ્ટિ કરી કે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોમાં ધ્વનિ તરંગો (પ્રતિબિંબ, વક્રીભવન, દખલગીરી) જેવા જ ગુણધર્મો હોય છે, પરંતુ દ્રવ્યમાં તેમની વધુ ઘૂસણખોરી શક્તિને કારણે, અલ્ટ્રાસાઉન્ડમાં ટેક્નોલોજીમાં ઉપયોગ કરવાની વધુ શક્યતાઓ છે. પ્રવાહીની ઘનતા પર અલ્ટ્રાસોનિક ફાઉન્ટેનની ઊંચાઈની અવલંબન વિશેની પૂર્વધારણાને આંશિક રીતે પુષ્ટિ મળી હતી: જ્યારે ઓગળેલા પદાર્થની સાંદ્રતા બદલાય છે, ત્યારે ઘનતા બદલાય છે અને ફુવારાની ઊંચાઈ બદલાય છે, પરંતુ અલ્ટ્રાસોનિક તરંગ ઊર્જાનું ટ્રાન્સફર આધાર રાખે છે. સોલ્યુશનની સ્નિગ્ધતા પર મોટી હદ સુધી, તેથી, વિવિધ પ્રવાહી (ચીકણું અને અસ્પષ્ટ) માટે, સાંદ્રતા પર ફુવારાની ઊંચાઈની અવલંબન અલગ હોવાનું બહાર આવ્યું છે.

VI. - ગ્રંથસૂચિ:

માયાસ્નિકોવ એલ.એલ. અશ્રાવ્ય અવાજ. લેનિનગ્રાડ "શિપબિલ્ડિંગ", 1967. 140 પૃ.

પાસપોર્ટ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રદર્શન એકમ UD-76 3.836.000 PS

ખોરબેનકો આઈ.જી. સાઉન્ડ, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ, ઇન્ફ્રાસાઉન્ડ. એમ., "નોલેજ", 1978. 160 પૃષ્ઠ. (વિજ્ઞાન અને પ્રગતિ)

પરિશિષ્ટ 1

પરિશિષ્ટ 2

ડાયાગ્રામ 1

કંપન આવર્તન સાથે યાંત્રિક તરંગો, 20,000 Hz થી વધુને માનવીઓ અવાજ તરીકે સમજી શકતા નથી. અલ્ટ્રાસોનિક કહેવાય છેતરંગો અથવા અલ્ટ્રાસાઉન્ડ. અલ્ટ્રાસાઉન્ડ વાયુઓ દ્વારા મજબૂત રીતે શોષાય છે અને ઘન અને પ્રવાહી દ્વારા ઘણું નબળું છે. તેથી, અલ્ટ્રાસોનિક તરંગો માત્ર ઘન અને પ્રવાહીમાં નોંધપાત્ર અંતર પર પ્રચાર કરી શકે છે.

તરંગો દ્વારા વહન કરવામાં આવતી ઉર્જા માધ્યમની ઘનતા અને આવર્તનના વર્ગના પ્રમાણસર હોવાથી, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ ધ્વનિ તરંગો કરતાં ઘણી વધારે ઊર્જા વહન કરી શકે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડની બીજી મહત્વની મિલકત એ છે કે તે તેની દિશા હાથ ધરવા માટે પ્રમાણમાં સરળ છેરેડિયેશન આ તમામ તકનીકમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડના વ્યાપક ઉપયોગને મંજૂરી આપે છે.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડના વર્ણવેલ ગુણધર્મોનો ઉપયોગ ઇકો સાઉન્ડરમાં થાય છે - સમુદ્રની ઊંડાઈ નક્કી કરવા માટેનું ઉપકરણ (ફિગ. 25.11). જહાજ ચોક્કસ આવર્તનના અલ્ટ્રાસાઉન્ડના સ્ત્રોત અને રીસીવરથી સજ્જ છે. સ્ત્રોત ટૂંકા ગાળાના અલ્ટ્રાસોનિક કઠોળ મોકલે છે, અને રીસીવર પ્રતિબિંબિત કઠોળને પસંદ કરે છે. પ્રસ્થાન વચ્ચેનો સમય જાણવો અને કઠોળનું સ્વાગત અને પાણીમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડના પ્રસારની ગતિ, સૂત્ર (25.3) નો ઉપયોગ કરીને સમુદ્રની ઊંડાઈ નક્કી કરો. અલ્ટ્રાસોનિક લોકેટર એ જ રીતે કાર્ય કરે છે, જેનો ઉપયોગ આડી દિશામાં વહાણના માર્ગમાં અવરોધનું અંતર નક્કી કરવા માટે થાય છે. આવા અવરોધોની ગેરહાજરીમાં, અલ્ટ્રાસોનિક કઠોળ વહાણમાં પાછા ફરતા નથી.

રસપ્રદ વાત એ છે કે, કેટલાક પ્રાણીઓ, જેમ કે ચામાચીડિયા, પાસે એવા અંગો હોય છે જે અલ્ટ્રાસોનિક લોકેટરના સિદ્ધાંત પર કાર્ય કરે છે, જે તેમને અંધારામાં સારી રીતે નેવિગેટ કરવા દે છે. ડોલ્ફિન પાસે સંપૂર્ણ અલ્ટ્રાસોનિક લોકેટર હોય છે.

જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ પ્રવાહીમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે પ્રવાહી કણો મેળવે છે ઉચ્ચ પ્રવેગકઅને ભારપૂર્વક પ્રવાહીમાં મૂકવામાં આવેલા વિવિધ શરીરને અસર કરે છે. આનો ઉપયોગ વિવિધને ઝડપી બનાવવા માટે થાય છે તકનીકી પ્રક્રિયાઓ(ઉદાહરણ તરીકે, ઉકેલો તૈયાર કરવા, ભાગો ધોવા, ચામડાને ટેનિંગ વગેરે).

પ્રવાહીમાં તીવ્ર અલ્ટ્રાસોનિક સ્પંદનો સાથે, તેના કણો એટલા મોટા પ્રવેગક પ્રાપ્ત કરે છે કે તે પ્રવાહીમાં રચાય છે. ટૂંકા સમયગાબડા (વોઈડ્સ) કે જે અચાનક બંધ થઈ જાય છે, ઘણી નાની અસરો બનાવે છે, એટલે કે. પોલાણ થાય છે. આવી પરિસ્થિતિઓ હેઠળ, પ્રવાહી હોય છેમજબૂત કચડી ક્રિયા, જેનો ઉપયોગ અણુકૃત કણો ધરાવતા સસ્પેન્શન તૈયાર કરવા માટે થાય છે નક્કરપ્રવાહીમાં, અને પ્રવાહીમાં - એક પ્રવાહીના બીજામાં નાના ટીપાંનું સસ્પેન્શન.

અલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ મેટલ ભાગોમાં ખામી શોધવા માટે થાય છે. IN આધુનિક ટેકનોલોજીઅલ્ટ્રાસાઉન્ડનો ઉપયોગ એટલો વ્યાપક છે કે તેના ઉપયોગના તમામ ક્ષેત્રોની સૂચિ પણ બનાવવી મુશ્કેલ છે.

નોંધ કરો કે યાંત્રિક 16 હર્ટ્ઝ કરતા ઓછી ઓસિલેશન ફ્રીક્વન્સીવાળા તરંગો કહેવાય છેઇન્ફ્રાસાઉન્ડ તરંગો અથવા ઇન્ફ્રાસાઉન્ડ. તેઓ વાવાઝોડા અને ધરતીકંપ દરમિયાન સમુદ્રમાં ઇન્ફ્રાસોનિક તરંગો પણ પેદા કરતા નથી. પાણીમાં ઇન્ફ્રાસાઉન્ડ પ્રચારની ઝડપ ભૂકંપ દ્વારા પેદા થતા વાવાઝોડા અથવા વિશાળ સુનામી તરંગોની ઝડપ કરતાં ઘણી વધારે છે. આ કેટલાક દરિયાઈ પ્રાણીઓને પરવાનગી આપે છે ઇન્ફ્રાસાઉન્ડને સમજવાની ક્ષમતા સાથેતરંગો, આ રીતે નજીકના જોખમ વિશે સંકેતો મેળવે છે.