3.Ultratovush
Ultratovush - chastotasi 1520103 Gs dan 10’ Gs gacha boʻlgan elastik tebranishlar va
toʻlqinlar. U.ni past chastotali (1,5 104 Gs), oʻrta chastotali (105—107 Gs) va yuqori
chastotali (107—10’ Gs) U.ga boʻlish mumkin.
Ultratovush tebranishlarni hosil qilishda maʼlum fizik hodisalarga asoslanib yasalgan U.
nurlatkichlari qurilmalaridan foydalaniladi. Mexanik nurlatkichlarda U. tebranishlar gaz yoki
suyuqlik oqimining mexanik energiyasi hisobiga sodir boʻladi. Elektromagnit
nurlatkichlarning magnitostriksiya va pyezoelektr hodisalariga asoslangan turlari keng
tarqalgan.
Ultratovush suv osti kemalarini izlashda, dengiz (okean) chuqurligini aniklashda, texnologik
jarayonlarni tezlatishda, qiyin kechadigan baʼzi kimyoviy reaksiyalarni roʻyobga chiqarishda,
massa almashinish, kristall oʻstirish, elektroliz kabi jarayonlarni tezlatishda, moddalarning
fizik xususiyatlarini oʻrganishda, materiallar sifatini tekshirishda (qarang Defektoskopiya),
moddalarga ishlov berishda, diagnostika va davolashda keng qoʻllaniladi.
Ultratovushni generatsiyalashda nurlantirgichlar deb ataladigan qurilmalardan foydalaniladi.
Teskari pe’zoelektrikeffektga asoslanib ishlaydigan elektromexanik nurlantirgichlar juda
keng tarqalgan. Teskari
pe’zoeffekt
— jismlarning elektr maydon ta’sirida mexanik deformatsiyalanishidir. Bunday
nurlantirgichning asosiy qismiga p’ezoelektrik xossalari yaxshi namoyon bo‘ladigan
moddalardan (kvars, segnet tuzi, titanat bariy asosidagi keramik materiallardan) yasalgan
plastina hisoblanadi. Plastinka sirtiga o‘tkazgich qatlam ko‘rinishidagi elektrodlar yuritilgan.
Agar elektrodlarga generatoridan o‘zgaruvchan elektr kuchlanishi berilsa, plastina teskari
pe’zoeffekt tufayli vibratsiyalanib, elektr maydonining o‘zgarish chastotasiga mos holdagi
chastota bilan mexanik tebranishlar tarqatadi.
Mexanik to‘lqinlarning eng katta nurlantirish effekti rezonans hosil bo‘lish sharti
bajarilgan holdagina yuz beradi. Masalan, qalinligi 1 mm bo‘lgan kvars plastina uchun
rezonans chastotasi 2,87 MGs, segnet tuzi uchun 1,5 MGs va titanat bariy uchun 2,75MGs.
Pe’zoeffekt asosida (to‘g‘ri pe’zoeffekt) ultratovush priyomnigini yasash mumkin. Bunda
mexanik to‘lqin (ultratovush to‘lqinlari) ta’sirida kristall deformatsiyasi yuz berib, u esa
pe’zoeffekt tufayli o‘zgaruvchan elektr maydonini generatsiyalaydi; bunga mos bo‘lgan
o‘zgaruvchan kuchlanishni o‘lchash mumkin.
Ultratovushning meditsinada qo‘llanilishi uning tarqalishidagi va xarakteridagi o‘ziga xos
xossalari bilan bog‘liq. Fizik tabiatiga ko‘ra ultratovush tovush kabi mexanik (elastik)
to‘lqindir. Biroq ultratovush to‘lqin uzunligi tovush to‘lqini uzunli-gidan aytarli darajada
kichikdir. Masalan, suvda to‘lqin uzunligi 1,4 m ga teng (1 kGs tovush), 1,4 mm (Mgs Ut) va
1,4
mkm (1GGs Ut). To‘lqinlar difraksiyasi to‘lqin uzunliklari nisbatiga va to‘lqin
difraksiyalanayotgan jismning o‘lchamiga bog‘liq. „Noshaffof 1m o‘lchamli jism 1,4 m
uzunlikdagi tovush to‘lqini uchun to‘siq bo‘la olmaydi, lekin to‘lqin uzunligi 1,4 mm
bo‘lgan
ultratovush uchun esa to‘siq bo‘la oladi, lekin jism orqasida „ultratovush soya“ hosil bo‘ladi.
Shuning uchun bu ayrim hollarda ultratovushning difraksiya hodisasini hisobga olmasdan,
bu
to‘lqinlarning tushishi va qaytish hodisasini tushuntirishdagi kabi bu to‘lqinlarni nur deb
qarashi-mizga imkon beradi (yorug‘likning tushishi va qaytishini tushuntirishdagi kabi).
Ultratovushning ikki muhit chegarasidan qaytishi shu muhitlarning to‘lqin qarshiliklari
nisbatiga bog‘liq. Masalan, ultratovush muskul suyak usti pardasida suyak chegarasidan,
ichki
organlar sirtlaridan va hokazolardan juda ham yaxshi qaytadi. Shu sababli bir jinsli
bo‘lmagan
jismlar (bezlar), bo‘shliqlar, ichki organlarining va hokazolarning turgan o‘mii va
o‘lchamlarini aniqlash mumkin (ultratovush lokatsiya usuli). Ultratovush lokatsiya usulida
uzluksiz va impulsli nurlanishlar qo‘llaniladi. Birinchi holda ikki muhit chegarasidan
qaytgan
va tushuvchi to‘lqinlarning interferensiyasidan hosil bo‘lgan turg‘un to‘lqinlar kuzatiladi.
Ikkinchi holda qaytgan impuls kuzatilib, ultratovushning tekshirilayotgan ob’ektgacha va
undan qaytib kelish vaqti o‘lchanadi. Ultratovushning tarqalish tezligini bilgan holda,
ob’ektning qanday chuqurlikda joylashgani aniqlanadi.
Biologik muhitlarning to‘lqin qarshiliklari havonikiga nisbatan 3000 marta katta. Shu sababli
UT-nurlatgichlar odam tanasiga qo‘yilsa, ultratovush tana ichkarisiga o‘tmasdan nurlangich
va
odam tanasi orasida hosil bo‘lgan yupqa havo ustunidan qaytadi. Havo qatlami hosil
bo‘lmasligi uchun nurlangichning sirti yuzasiga yupqa moy qatlarni surtiladi.
Ultratovush to‘lqinlarining tarqalish tezligi va ularning yutilishi muhitning holatiga bog‘liq;
shunga asoslanib moddalarning molekular xossalarini o‘rganishda ultratovushdan
foydalaniladi. Bu turdagi tadqiqotlar molekular akustika foniga taalluqlidir. To‘lqinlar
intensivligi doiraviy chastota kvadratiga to‘g‘ri proporsional, shunga asoslanib nisbatan
kichik
amplitudali to‘lqinlardan ham katta intensivliklarga ega bo‘lgan to‘lqinlarni hosil qilish
mumkin. Ultratovush to‘lqinlari ta’siridagi zarrachalar tezlanishi juda katta bo‘lishi mumkin ,
bu esa katta ta’sir kuchlari paydo bo‘lishini, biologik ob’ektlar ultratovush yordamida
nurlantirilganda ularga ham zarrachalarga shunday kuchlar ta’sir qilishini ko‘rsatadi.
Ultratovush tarqalishida hosil bo‘ladigan zichlashish va siyraklashishlar suyuqliklar ichida
uzilishlar hosil qiladi, bunga
kavitatsiya
deyiladi.
Kavitatsiya uzoq vaqt ushlanib qolmay, tez yopiladi, bunda uncha katta bo‘lmagan hajmda
ko‘p miqdorda energiya ajralib chiqib, moddalarning isishi va shu bilan birga
molekulalarning
ionizatsiyasi va dissotsiatsiyasi yuz beradi.
Ultratovush terapiyasining birlamchi ta’siri mexanizmi uning to‘qimaga
ko‘rsatadigan mexanik va issiqlik ta’siridir. Operatsiyalarda ultratovush ham yumshoq, ham
suyak to‘qimalarini kesishga qodir bo‘lgan „ultratovush skalpeli" sifatida foydalaniladi.
Ultratovushni suyuqliklar ichidagi jismlarni parchalab, emulsiya hosil qilish qobiliyatidan
farmasevtika sanoatida dori tayyorlashda foydalaniladi. Ultratovush ishtirokida tayyorlangan
turli xil dorivorlar emulsiyalari o‘pka kasali, yuqori nafas yo‘llari kasali, bronxial astma kabi
kasalliklarni davolashda qo‘llaniladi. Hozirgi paytda shikastlangan yoki
transplantatsiyalanuvchi suyak to‘qimalarini,, payvandlash”ning yangi usuli (ultratovush
osteosintezi) yaratilgan. Ultratovushning mikroorganizmlarga halokatli ta’sir ko‘rsatishidan
moddalarni sterilizatsiya qilishda foydalaniladi.
Ultratovushning ko‘rlar uchun qo‘llanilishi qiziqarlidir. „Orientir” kichkina asbobi hosil
qilgan
ultratovush lokatsiyasi yordamida 10 m gacha uzoqlikdagi jismlarni bilib olish va ularning
qanday xarakterda ekanligini aniqlash mumkin.
Ultratovushning tibbiyot va biologiyada qo‘llanilishi borasida yuqorida keltirilgan misollar
bu
sohada qilingan barcha tadqiqotlarni o‘z ichiga ololmaydi, chunki ultratovushning qo‘llanish
sohasi rang-barang va uni kengaytirish istiqbollari kattadir. Yana ultratovush
golografiyasining tibbiyotga kirib kelishi va undan foydalanish yanada yangi diagnostika
usullarining paydo bo‘lishiga umid bog‘laydi.
|
