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FISICA APLICADA
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FISICA
APLICADA
UNIDAD 1•2 CLASES TEORICAS
•APUNTE
•TRABAJO PRACTICO
Familia
del cuarzo
Familia
de la
turmalina
Familia de
la blenda
CERÁMICOS PIEZOELÉCTRICOS
CIRCOTITANATO DE PLOMO
CIRCOTITANATO DE ESTRONCIO
CIRCOTITANATO DE NIOBIO
Cuerpos policristalinos constituídos por :
ANTIGUAMENTE : CIRCOTITANATO DE BARIO
CERÁMICOS PIEZOELÉCTRICOS
Horneado de los circotitanatos a 1300 grados centígrados
Horneado en ambiente de oxido de plomo
Cortado de las piezas horneadas convertidas en cerámicas
Lapidado ( talla de precisión ) para ajustar la frecuencia
Impresión serigráfica con pintura de escamas de plata,
con el dibujo de los futuros electrodos
Nuevo horneado a 1800 grados centígrados ( de esta
manera la plata se adhiere firmemente a la cerámica y
se forman los electrodos )
CERÁMICOS PIEZOELÉCTRICOS
La cerámica policristalina así obtenida aún no tiene ninguna
propiedad piezoeléctrica
Para desarrollar la piezoelectricidad se debe lograr una
cierta anisotropía en el material,orientando la estructura
molecular según un eje cristalográfico de preferencia
Esta propiedad se logra calentando la cerámica á una temperatura
superior a la de su punto Curie (120 ° C ) y aplicándole un campo
eléctrico de 3000 Voltios /mm de espesor.
A partir de ahora el cerámico adquiere la piezoelectricidad.
EN BRUTO Y
LAPIDADO
PULIDO Y AJUSTADO
A LA FRECUENCIA
BISTURÍ
MICROCIRUGÍA
TRANSDUCTOR DE POTENCIA
PARA LAVADO ULTRASÓNICO
ESPOLETAS DE
GRANADAS
ANTITANQUE
NEBULIZADORES
MEDICINALES
GENERADORES DE
NIEBLA ARTIFICIALFISIOTERAPIA
GENERADOR DE CAMPO
ELECTROSTATICO
PARA LA POLARIZACIÓN
DE PARARRAYOS
-------------------------
--------------------
---------------
----------
------
---
-
INAUDIBLE
AUDIBLE
INFRASONIDO
AUDIBLE
ULTRASONIDO
HIPERSONIDO
0 / 20 ...............HZ. (CICLOS / SEG.)
20 / 16.000 ...............HZ. (CICLOS / SEG.)
16.000 / 10 a la 10 ...............HZ. (CICLOS / SEG.)
Mayor 10 a la 10 ...............HZ. (CICLOS / SEG.)
FFM
MICROSCOPIA
ULTRASONICA
QUISTE ESTROMAL DEL IRIS
BIOMICROSCOPIA ULTRASONICA OCULAR
SONIDO
ES UNA FORMA DE
ENERGIA MECANICA
QUE NECESITA DE UN MEDIO
FISICO DE SOPORTE PARA
PROPAGARSE( SOLIDO , LIQUIDO O GASEOSO )
aire vacio
A bomba de vacio
Propagación del sonido
Propagación normal
Propagación nula
El sonido como forma deenergía mecánica no se
propaga en el vacio, pero lasondas electromagnéticas si
Moléculas que constituyen el medio de propagación
FFM
Estímulo Mecánico
( compresión )
Estímulo mecánico que distorsiona el medio de propagación
COMPRESION DESCOMPRESION
SENTIDO DE PROPAGACION
La distorsión del medio produce un movimiento de “ vaiven “en forma de oleadas que genera zonas de compresión
y descompresión molecular
Las
Las zonas de mayor compresiónmolecular se corresponden con el pico de la onda sonora
Las zonas de mayor descompresiónmolecular se corresponden con el valle de la onda sonora
Velocidad de conducción :
1540 mts / seg .
En los tejidos blandos
Propagación del sonido
VELOCIDAD DE CONDUCCIÓN DEL SONIDO( EN LOS DISTINTOS TEJIDOS y MEDIOS )
TEJIDO VELOCIDAD
Aire 331 metros/seg.
Grasa 1450 metros/seg.
Agua 1495 metros/seg.
Tejidos blandos 1540 metros/seg.
Riñon 1561 metros/seg.
Músculo 1585 metros/seg.
Hueso 4080 metros/seg.
Características de
las ondas sonoras
CADA VEZ QUE LA ONDA SONORA
COMPLETA SU RECORRIDO , SE CUMPLE
UN CICLO (UNIDAD DE OSCILACION )
QUE SE EXPRESA EN “ HERTZIOS “ (Hz)
1 ciclo = 1 Hertzio
(Hz)
Frecuencia Es la cantidad de veces
que la onda sonora completa su ciclo por
Segundo Se expresa en : ciclos / seg. ( Hz./ seg. )
Longitud de onda
Es el espacio que la onda recorre mientras completa
su ciclo
Se expresa en : mm.
AmplitudEs la altura de la onda
o pico de presion.(es medida de intensidad)
Se expresa en : decibeles ( Db.)
amplitudbaja
amplitudmedia
amplitudalta
Frecuenciaalta
Frecuenciamedia
Frecuenciabaja
0
Longit de onda: mmPeríodo: micro seg.
Amplitud:db.
presión
Tiempo-distancia
EL SONIDO CUMPLE
CON LAS LEYES
DE LA ÓPTICA( IGUAL QUE LA LUZ )
LUZ
HAZINCIDENTE
HAZREFLEJADO
HAZPROPAGADO
SONIDO
AIRE
AGUA
50° 50°
50°
REFLEXIÓN ESPECULAR
HAZINCIDENTE
HAZREFLEJADO
HAZPROPAGADO
HAZREFRACTADO
REFRACCIÓNES PRACTICAMENTE NULA EN LOS TEJIDOS BLANDOS Y NO SE LA CONSIDERA
A
B
C
D
AIRE
AGUA
VIDRIO
AIRE
RAYO DE LUZ QUE SE REFRACTA AL CAMBIAR DE MEDIO
T
T EINCIDENCIA
90°
INCIDENCIA
>90°
a
a
a
a
Reflexión especular
haz
haz
Cuanto mas perpendicularmente incide el haz de sonido sobre el objeto en estudio,mas cantidadde ecos retornan al transductor.Sobrepasado cierto angulo de incidencia los ecos no retornan al transductor.Ese angulo es denominado “Angulo crítico”EL ANGULO CRÍTICO ES DE SOLO : 2 grados
Ta
a
Reflexión especularIncidencia tangencial sobre un objeto
( PERDIDA TOTAL DE LOS ECOS )
haz
Reflexión especular / Incidencia tangencial sobre un objeto
( EFECTO DE BORDE - PERDIDA TOTAL DE LOS ECOS )
¿ QUE OCURRE CON EL SONIDO
CUANDO SE REFLEJA EN UN
OBJETO EN MOVIMIENTO ?
EFECTO
DOPPLER
Efecto DOPPLER en astronomía
A
B
C
A : estrella en actitud neutral
B: estrella que se aleja ( corrimiento al rojo )
C: estrella que se acerca ( corrimiento al azul )
Efecto Doppler
ES LA VARIACIÓN DE LA
FRECUENCIAY AMPLITUD
DEL SONIDO QUE SE REFLEJA
EN UNA INTERFASE ( OBJETO )
QUE SE HALLA EN MOVIMIENTO
( GLÓBULOS ROJOS EN EXPORACIÓN VASCULAR )
AlejamientoDescompresiónMenor frecuencia
+ grave
AcercamientoCompresiónMayor frecuencia
+ agudo
Efecto doppler en un objeto en movimiento
A B
RESOLUCION
ES LA CAPACIDAD DE DISCRIMINAR DOS
PUNTOS COMO SEPARADOS ENTRE SI
RESOLUCION: AXIAL LATERAL
RESOLUCION: AXIAL
ES LA CAPACIDAD DE
DISCRIMINAR DOS PUNTOS
COMO SEPARADOS ENTRE SI
CUANDO ESTAN ALINEADOS
CON RESPECTO AL HAZ DE
SONIDO
RESOLUCION AXIAL
RESOLUCION AXIAL
DEPENDE DE LA
FRECUENCIA( Y POR ENDE DE LA LONGITUD DE ONDA )
A menor longitud de onda mayor fracuencia
Transductores Frecuencia Long.de onda
1,60 MHz .. ... 0,96 mm2,25 MHz .. ... 0,68 mm3,50 MHz .. ... 0,44 mm5,00 MHz .. ... 0,31 mm
T
T
T
. .
. .
.
RESOLUCION AXIAL
FREC.ALTA
FREC.MEDIA
FREC.BAJA
RESOLUCION: LATERAL
ES LA CAPACIDAD DEDISCRIMINAR
DOS PUNTOS COMO SEPARADOS ENTRE
SI CUANDO ESTAN UBICADOS
PERPENDICULARMENTE CON RESPECTO
AL HAZ DE SONIDO
RESOLUCION LATERAL
T
T
T
T
A
B
C
A
A
B
B
C
C
A B C
A B C
CBA
RESOLUCION LATERAL
RESOLUCION LATERAL
DEPENDE DE:
1) LA ANCHURA DEL HAZDE SONIDO
2) DEL DIAMETRO DEL CRISTALPIEZOELECTRICO
3) EN PARTE DE LA FRECUENCIA
A
B
ANGOSTO
ANCHO
HAZ COLIMADO
HAZ DIVERGENTE
CRISTALES
A > Frec. < Long. de onda > Resol. Axial
A > Frec. < divergencia > Resol. Lateral
A > Frec. < penetracion > Atenuacion
Atenuacion
ATENUACIÓN:El sonido a medida que penetra en los tejidos explorados, sufre una
serie de modificaciones en su frecuencia e intensidad,que lo
debilitan progresivamente,haciéndoloperder la energía original con laque fue emitido hasta su total
extinción
FRENTE DE ONDA DE SONIDO ( ATENUACIÓN PROGRESIVA DEL SONIDO HASTA SU EXTINCIÓN )
FUENTE EMISORA
ATENUACIÓN:Depende basicamente de:
1) Densidad deltejido2) Longitud de onda (o frecuencia)
3) Homogeneidad del tejido4) Numero de interfases
atravesadas
InterfaseEs el lugar en el que contactan dos medios de distinta densidad
(impedancia acústica)
InterfaseLiquido/ solidoLiquido/gas Solido/huesoSolido/gas
Impedancia acústica( Impedancia = densidad del medio )
Es la resistencia que el
medio ofrece a la
propagacion del sonido
Densidad
=
Impedancia
( Unidades Rayl / gr. x cm x seg )2
Relación entre frecuencia y atenuación
1 Db .... 1 cm .... 1 MHz(considerando solo el camino de ida del sonido)
2 Db .... 2 cm .... 1 MHz(considerando el camino de ida y vuelta del sonido)
10 Db .... 2 cm .... 5 MHz(considerando el camino de ida y vuelta del sonido)
Atenuación
MECANISMOS INTRÍNSECOS
1)ABSORCIÓN (transf.en calor)2)REFLEXION ESPECULAR3)REFLEXION NO ESPECULAR
( “SCATTERING” o DISPERSION )4)BACK SCATTERING ( DISP. LATERAL )5)FENOMENO DEL ANGULO CRITICO
( mayor de 2 grados )
LUZ
HAZINCIDENTE
HAZREFLEJADO
HAZPROPAGADO
SONIDO
AIRE
AGUA
50° 50°
50°
REFLEXIÓN ESPECULAR
LUZ
HAZINCIDENTE
HAZREFLEJADO
HAZPROPAGADO
SONIDO
AIRE
AGUA
50° 50°
50°
REFLEXIÓN ESPECULAR
T.C.G.TIME COMPENSATION GAIN
Corrige atenuación entre 20 y 120 Db.
T.C.G.Es un mecanismo electrónico de
compensación que corrige la intensidad
de los ecos que llegan atenuados desde
la profundidad , dándole la misma
oportunidad de expresarse a los ecos
superficiales y profundos.
Sin su acción no se verían practicamente los parénquimas
0 3 6 9
0
0
3
3 6
6 9
9
50 Db
50 Db
38 Db 26 Db 14 Db
cm
cm
cm
50 Db 50 Db 50 Db
Incorrecto manejo del T.C.G.
NOMENCLATURA
ISOECOGENICO
DE IGUAL ECOGENICIDAD QUE EL ORGANO QUE SE ESTUDIA
ANECOGENICO
REFUERZO SONICO POSTERIOR
HIPERECOGENICO
MAYOR ECOGENICIDAD QUE EL ORGANO QUE SE ESTUDIA
HIPOECOGENICO
MENOR ECOGENICIDAD QUE EL ORGANO QUE SE ESTUDIA
CONCEPTOS
