Ultraschall

Mechanische Schwingungen in Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen, deren Frequenz 20.000 Hz überschreitet. Ultraschall wird vom menschlichen Ohr nicht wahrgenommen, einige Tiere, Vögel und Insekten sind jedoch in der Lage, ihn zu erzeugen und wahrzunehmen.

Ultraschallschwingungen können im Lärm von Wind, Wasserfällen und Meeresbrandung erkannt werden. Ultraschall entsteht beim Betrieb von Motoren, Werkzeugmaschinen und Raketentriebwerken. Ultraschall wurde erstmals vom russischen Physiker P.N. untersucht. Lebedew zu Beginn des 20. Jahrhunderts. Seine praktische Anwendung begann später und ist mit dem Namen des französischen Physikers P. Langevin verbunden. Ultraschall unterscheidet sich von gewöhnlichem Schall dadurch, dass er eine viel kürzere Wellenlänge hat und daher eine Reihe von Merkmalen aufweist – größere Energie, die Fähigkeit, bestimmte Hindernisse zu umgehen, sich in Form eines Strahls zu konzentrieren usw.

Unter dem Einfluss von Ultraschall auf das Medium kommt es zu einer periodischen Kompression und Verdünnung der Substanz, deren Partikel zu vibrieren beginnen und die Bewegungsenergie auf benachbarte Partikel übertragen. Die dem Ultraschall innewohnenden Eigenschaften – Absorption, Brechung und Reflexion an inhomogenen Strukturen – hängen von der Schwingungsfrequenz ab.

Es gibt zwei Ultraschallbereiche: Hochfrequenz (800 kHz und höher), die in der Medizin verwendet wird, und Niederfrequenz (20–30 kHz), die hauptsächlich für industrielle Zwecke verwendet wird.

In der medizinischen Praxis wurde Ultraschall erstmals in den frühen 30er Jahren eingesetzt. Die Ultraschallbehandlungsmethode wird Ultraschalltherapie genannt. Für medizinische Zwecke werden Geräte verwendet, bei denen elektrischer Strom an eine Platte aus Quarz oder Bariumtitanat angelegt wird. Unter dem Einfluss eines elektrischen Wechselfeldes verändert die Platte ihr Volumen – sie zieht sich zusammen und dehnt sich aus. Die Bewegungen der Platte werden über das Kontaktmedium auf das darunter liegende Gewebe übertragen.

Hochfrequenter Ultraschall breitet sich in Medien in einem nahezu geradlinigen Strahl aus, wodurch er nur einen begrenzten Bereich beeinflussen kann. Ultraschall dringt bis zu einer Tiefe von 1 bis 5-6 cm ein, was die Behandlung von Erkrankungen verschiedener Organe ermöglicht; es wird in größerem Maße von den Muskeln absorbiert, 40-60 % der einfallenden Energie werden von den Knochen reflektiert; breitet sich nicht in der Luft aus, daher werden therapeutische Wirkungen durch Kontakt-Airless-Medien (Vaselineöl, Vaseline und Lanolinpasten, Wasser) erzielt.

Der Wirkungsmechanismus des Ultraschalls umfasst mechanische (Mikromassage von Zellen und Gewebe), thermische (Wärmeerzeugung) und physikalisch-chemische (Wirkstoffbildung etc.) Faktoren. So wird die Bildung von Wärme im Gewebe vor allem bei der Anwendung großer Dosen und kontinuierlichem Ultraschall beobachtet. Bei kleinen Dosen und einzelnen „Portionen“ (Impulse im Wechsel mit einer Pause) ist die Wärmeentwicklung unbedeutend und der Einfluss anderer Faktoren nimmt zu.

In der medizinischen Praxis werden vor allem geringe Ultraschalldosen eingesetzt, um die Aktivierung intrazellulärer Prozesse im Gewebe (Proteinbiosynthese, Bildung biologisch aktiver Substanzen, erhöhte Enzymaktivität etc.) zu fördern. Therapeutische Ultraschalldosen wirken schmerzstillend, gefäßerweiternd, entzündungshemmend, resorbierbar, juckreizlindernd und stimulieren auch die Wiederherstellung geschädigter Organe und Gewebe.

Die Ultraschalltherapie wird bei Verletzungen und Erkrankungen der Gelenke, der Wirbelsäule, der peripheren Nerven und Muskeln, Narben, trophischen Geschwüren, Dupuytren-Kontraktur, Magen- und Zwölffingerdarmgeschwüren, Asthma bronchiale, Neurodermitis, chronischer Mandelentzündung, chronischer Entzündung der weiblichen Geschlechtsorgane und einiger Augen eingesetzt Krankheiten.

Allerdings gibt es für jede Krankheit Indikationen und Kontraindikationen, die nur ein Arzt feststellen kann. Absolute Kontraindikationen für die Ultraschalltherapie sind: Schwangerschaft, Blutung oder Neigung dazu, schwere Arteriosklerose, Angina pectoris, zerebrovaskuläre Unfälle, früherer Herzinfarkt, Bluthochdruck im Stadium II-III, Blutkrankheiten, Neoplasien, schwere Neurosen.

Unter dem Einfluss

Ultraschall ist Schall, dessen Frequenz über 20 kHz liegt. Es hat eine sehr hohe Frequenz und kann für verschiedene Zwecke eingesetzt werden, beispielsweise zur Diagnose von Krankheiten, zur Qualitätskontrolle von Materialien und Produkten und zur Entwicklung neuer Technologien.

Ultraschall kann in der Medizin zur Diagnose verschiedener Krankheiten wie Krebs, Schlaganfall und anderen eingesetzt werden. Es ermöglicht Ihnen, Bilder von inneren Organen und Geweben mit hoher Genauigkeit zu erhalten. Darüber hinaus kann Ultraschall zur Kontrolle der Qualität von Materialien und Produkten eingesetzt werden.

Auch in der Industrie wird Ultraschall zur Kontrolle der Produktqualität in der Produktion eingesetzt. Damit lassen sich die Dicke eines Materials, seine Struktur und andere Parameter bestimmen.

Darüber hinaus wird Ultraschall zur Entwicklung neuer Technologien wie Ultraschallschweißen, Ultraschallreinigung und anderen eingesetzt.

Im Allgemeinen gibt es für Ultraschall zahlreiche Anwendungen in verschiedenen Bereichen, von der Medizin bis zur Industrie. Es ist einer der vielversprechendsten Entwicklungsbereiche von Wissenschaft und Technologie.