1、第五讲 超声波的散射与多普勒效应主讲:牛金海联系方式:指定教材目前,关于生物医学超声的参考书很多;但是从教十年多来,一直很难找到一本非常适合本科生的教材。这也是编者下定决心编写本书的主要原因之一。本书的内容主要包括超声物理基础,压电效应与换能器技术,超声成像诊断原理,超声治疗技术,医学超声实验,医学超声的最新进展等。每章节都配置了一定量的练习与思考题,以帮助读者巩固书中的内容,并提高分析解决问题的能力。 配合 教学,本书 了关 的中 。本书的 是 基本 ,基本原理,基本方 的 , 一定的 技术实 ,包 声 的,超声像的C currency1理,超声波射电“原理,换能器的配技术等。本书适合医学超
2、声以关fifl的本科生 教材,也fifl的 生,科技术 者参考。第五讲 超声波的散射与多普勒效应本讲主要内容一超声波的散射 的散射”超声散射波的理超声散射的 参五超声散射 生物医学中的应 超声多普勒效应本讲思考题一 超声波的散射 声波 中到 于声波波 的 物 , 射波 是 波, 是 方 散射 ,这 与 的 射 ,这 是声散射(scattering)。 了声的 以 射,的原因声 的 ,都以理解 散射。超声波 生物 中的 主要 与散射 成。scattering Rayleigh scattering occurs at interfaces involving structures of smal
3、l dimensions. This is common with red blood cells (RBC), where the average diameter of an RBC is 7m, and an ultrasound wavelength may be 300m (5 MHz). When the sound wave is greater than the structure it comes in contact with, it creates a uniform amplitude in all directions with little or no reflec
4、tion returning to the transducer. In the image below of the left saphenous vein (SV), common femoral vein (CFV), superficial femoral (SFA) and profunda femoris (PFA) arteries, Rayleigh scattering is present within each of the blood vessels. Scattering is dependent for four different factors: the dim
5、ension of the scatterer, the number of scatterers present, the extent to which the scatterer differs from surrounding material, and the ultrasound frequency.一 超声波的散射一散射的分 与 方 超声波与 波 ,超声波的波前方 以 于 中非 ( 子 ) 超声波的 辐射 生 的现象称超声波的散射。这 入射波与散射波干 形成的超声波 称 散射波 。思考题: 什么天空是蓝色的? 什么早晨者晚上的太阳是红色的?一 超声波的散射根据散射 的 与波 的关系,(广义)散射分 ” :1.散射 的尺寸远 于波 ,即 射,透射,折射。2.散射 的尺寸远远 于波 , 瑞利散射者 分子散射。3.散射 的尺寸与波 ,以 衍射理,与几何光学的 似。光源圆盘 暗亮 光圈瑞利散射 瑞利散射(Rayleigh scattering) 国物理学家瑞利的名字命名。是半径比光的波 很多的微 入射光的散射。瑞利散射光的强和入射光波 的4次方成 比: 中 是入射光的光强分布函。 也 是说,波 较短的蓝光比波 较 的红光更易散射。一 超声波的散射前 讨的 射和折射,有一 要条件,即 射 于超声波波 来说是无限 的:d。d与比,则生绕射。例 胆结石。d,则生散射。例 红细胞。