Transduser ultrasonik digunakan dalam banyak aplikasi industri dan medis. Baca terus untuk mengetahui bagian utama mereka dan cara kerjanya.
Transduser
Transduser adalah instrumen khusus yang memiliki kemampuan untuk mengubah satu jenis energi menjadi yang lain. Transduser adalah komponen vital sonografi atau pencitraan ultrasonik. Dalam sonografi, kamera adalah transduser. Ketika muatan listrik diterapkan ke kamera, kamera mengubah energi ini menjadi getaran. Ini dikenal sebagai efek piezoelektrik. Getarannya berupa gelombang suara. Kameranya terbuat dari berbagai komponen. Masing-masing komponen ini berperan dalam produksi gelombang suara, transmisi gelombang suara ini ke dalam tubuh, dan penerimaan gema dari tubuh.
Kristal piezoelektrik
Komponen utama kamera adalah kristal piezoelektrik . Kristal dalam transduser ultrasonik biasanya kristal sintetis yang terbuat dari PZT (timbal zirkonat titanat). Kristal menghasilkan getaran ketika tegangan diberikan padanya. Frekuensi getaran tergantung pada jumlah tegangan yang diterapkan pada kristal dan frekuensi gelombang suara tergantung pada frekuensi getaran.
Fokus
Kristal yang digunakan dalam transduser ultrasonik memiliki bentuk yang mirip dengan lensa melingkar. Sinar suara diproyeksikan dari kristal. Pada awalnya, diameter balok suara sama dengan diameter kristal. Ketika diameter balok berkurang hingga setengah dari diameter aslinya, fokus tercapai. Diameternya meningkat lagi setelah fokus. Untuk dapat menghasilkan gambar yang dua dimensi, transduser ultrasonik menggunakan banyak kristal piezoelektrik.
Pengaturan
Penting untuk menyesuaikan pengaturan pada mesin ultrasound. Itu karena fokus alami sinar tidak cukup untuk mendapatkan gambar yang akurat dari bagian-bagian tertentu. Fokus yang diperlukan tergantung pada jarak antara transduser dan bagian. Untuk meningkatkan fokus, instrumen seperti cermin dan lensa digunakan. Sonografi menyesuaikan pengaturan pada mesin ultrasonik untuk mengontrol fokus elektronik. Ketika fokus diubah, transduser ultrasonik menerapkan tegangan pada waktu yang berbeda untuk kristal yang berbeda. Ini adalah bagaimana fokus sinar diubah.
Impedansi akustik
Impedansi akustik disebabkan oleh kecepatan gelombang suara dan kerapatan material. Kecepatan gelombang suara tergantung pada jenis material yang dilewatinya. Sulit untuk membaca sonogram ketika bahan tidak memiliki impedansi akustik yang sama. Itu karena suara akan dipantulkan kembali ke instrumen. Jumlah suara yang akan dipantulkan dan akan ditransmisikan melalui tubuh tergantung pada perbedaan impedansi akustik material. Udara dan kristal memiliki impedansi akustik yang sangat berbeda. Oleh karena itu, tidak ada ultrasound yang akan dikirimkan di luar permukaan transduser ultrasonik.
Lapisan yang Cocok
Lapisan yang cocok digunakan untuk membuat impedansi akustik antara tubuh dan kristal piezoelektrik sesedikit mungkin. Beberapa lapisan ini diletakkan di tengah transduser dan kristal. Impedansi akustik dari lapisan pertama dan kristal hampir sama. Impedansi akustik lapisan terakhir hampir sama dengan impedansi akustik kulit. Lebih banyak suara ditransmisikan ke dalam tubuh karena strategi ini.
Gel Ultrasonik
Udara bukanlah konduktor suara yang baik. Jadi, gel ultrasonik digunakan untuk menghilangkan udara antara kulit dan transduser. Gel diletakkan di kulit. Dengan bantuan gel ultrasonik, gelombang suara mudah ditransmisikan ke dalam tubuh.
Pencitraan Ultrasonik
Gambar ultrasonik diproduksi dengan bantuan transduser ultrasonik dan gelombang suara ultrasonik. Ketika gelombang suara mengenai jaringan, mereka dipantulkan. Ini disebut gema. Gelombang suara kembali ke tempat asalnya. Mereka melewati gel, lapisan, dan kristal lagi. Setelah gelombang mencapai kristal, mereka diubah menjadi energi potensial elektro (tegangan). Energi potensial elektro kemudian diproses dan diubah menjadi gambar ultrasonik oleh komponen lain dari mesin ultrasonik.
