Prevodník Doppler. Dopplerov jav

mnoho Doppler prevodníky (Napríklad detektory plynových bublín v krvi), vysielajúca a prijímajúci prvky sú od seba oddelené. Oblasť priestore, z ktorého môže byť získaný signál, Dopplerov posuv je spoločný pre ultrazvukového poľa vytváraného prevodníkom vysielacej a prijímacej snímača chuvstvitelnosti1 zóny. Keďže je to oblasť citlivosť má tvar a vlastnosti ako nosného prvku vysielania, obvod môže byť ľahko opísať jeho približnú polohu.

Video: Dopplerov jav. úvod

Typicky, vysielacie a prijímacie prvky sú blízko seba tak, že citlivosť zóny, ako je to možné preniknúť hlbšie do tkaniva. V iných prípadoch je žiaduce, rozdeliť, lokalizovať oblasť citlivosti. Najvýraznejším príkladom tohto snímača bol prekordiálna sonda, od Inštitút aplikovanej fyziológie a medicíny v USA ako detektor plynových bublín. Je navrhnutý tak, aby, keď je umiestnený na hrudi, prijíma signály odrazené od krvi a embólia vzduchu, pretože z pľúcnej tepny.

rovnaké keramické element To je tiež v okruhu s kontinuálnym a súčasné vysielanie a prijímanie ultrazvuku. Takéto zariadenie je vyvinutý v USA Ústavu aplikovanej fyziológie a medicíny pre použitie ako metrov s prietokom katéter. Priemer snímača uvedeného meradiel asi 1 mm, čo je nedostatočné pre oddelené vysielačom a prijímačom. Ale táto metóda môže byť úspešne použitý vo väčších snímača pri citlivosti zóna rozšírená od dobývacie plochy ku snímaču hĺbky, ako je definované absorpciou ultrazvuku v tkanive.

Video: Problém 5 - Dopplerov efekt, Červený posun, veľký tresk

Dopplerov jav

účinok Doppler inherentnú a ultrazvukové vlny. Jeho podstata spočíva v zmene vĺn pri pohybe vysielača, prijímača alebo reflexné objekt vo vzťahu k sebe navzájom. V dôsledku toho, čo sa odráža v pohybe červených krviniek a bublinky plynu ultrazvukové signály majú frekvenciu odlišné od frekvencie vysielača. Preto Dopplerovho prietoková rýchlosť krvi metrov reagovať len ozveny, ktoré získali Dopplerovho posunu, napríklad plynové bubliny v krvi, a nereagoval na signály z pevných štruktúr, v ktorých je posun chýba (tvorba stacionárne plynu v tkanivách).

Video: Dopplerov jav

hodnota Doppler šmyku (Af, Hz), pri pohybe odrážajúce objekt v určitom rýchlosti môže vypočítať z rýchlosti vlny fázovej zmeny ako jeho-pohybu z vysielača do odrážajúceho objektu a späť k prijímaču. Výsledkom je:
f = 2 (rýchlosť odrážajúceho objektu vzhľadom k senzoru) x (ultrazvuková frekvencia) / rýchlosť ultrazvuku v médiu

Keď je senzor na meranie rýchlosť Prietok krvi sa pod uhlom smerom k provenosnomu nádobe, táto rovnica sa zmení. Je to šťastie, náhoda, že ľudské ucho je všeobecne zachytáva frekvenciu Doppler shift. Rýchlosť prietoku 16 cm / s vedie k zvukovej frekvencii, ktorá je približne jednu oktávu základného tónu nad strednej oblasti "C" na klavír. Čím vyššia je rýchlosť, tým vyššia je frekvencia signálu. Easy listening Doppler frekvencie a schopnosť ľudského ucha a mozgu rozlíšiť nimi sú vhodnou metódou k rozlúšteniu mnohých detailov v signálu ako pri štúdiu dynamiky prúdenia krvi a detekcie bublín plynu.

ďalším dôležitým moment, ktorý je niekedy opomínané, je primeranosť Dopplerovho ultrazvuku. To znamená, že frekvencia signálu z merača prietoku, pracujúci na vlnovej dĺžke 10 MHz do 2 krát vyššia ako v práci pri vlnovej dĺžke 5 MHz. Ak je rýchlosť odrážajúceho objektu je veľmi veľký, napríklad v tepne, výsledný signál môže mať príliš vysokú rýchlosť, ktorá neumožní ho registrovať, alebo reprodukovať niektorí operátori počuť.

v nepretržitý, a pulzný Dopplerov systém, vysielač indukuje menič vyžaruje ultrazvukové vlny s určitou frekvenciou. Ďalšie alebo rovnaký snímač je schopný prijímať tieto vlny, ktoré sú potom privádzané do prijímača. Funkcia Doppler systémy je, že prijímač dostane dvasignala: prijaté odrazenej vlny a vlny odoslané z vysielacej frekvencie. Veľkosť výstupného signálu prijímača je rozdiel frekvencie medzi frekvenciou uvedeného dvuhvhodnyhsignalov. To znamená, že existuje výstupný signál iba v odraze ultrazvuku od pohyblivých štruktúr. nízkofrekvenčné zosilňovač reprodukuje frekvencie diapazonepriblizitelno 200-20 000 Hz, alebo o niečo viac. Preto voľba Dopplerovho frekvenčného pásma prijímača je veľmi dôležité, aby sa zabránilo rušeniu.

Video: 104Kvantovaya fyziky z Stadnitsky. Kvantová rezonancie a relativistický Dopplerov jav

Signál Doppler frekvencia, vystupujúce z prijímača môže byť hodnotená buď ucha alebo odráža prietok ako záznamové krivky. V poslednom prípade, Dopplerov chastotadolzhnabyt previesť na napätie. Analýza pomocou ušných signály sa zvyčajne vykonáva podľa schémy navrhnutého Spencer, Johanson v roku 1974, podobné schémy, ale zlepšila pre záznam amplitúdy signálu bubliny, počet bublín systolického ejekčnú systolický a percentuálne emisie signálov obsahujúcich bublín bola predlozhenaKismanisoavt. (1978).