Hva er en ultralydsonde?
En ultralydsonde er en type sensor som bruker ultralyd, som refererer til lyder med frekvenser høyere enn det menneskelige øret kan oppdage. På grunn av ørestrukturen kan et sunt, ung, voksent menneske oppfatte lyder med frekvenser på opptil 20 kilohertz (kHz), selv om den nøyaktige terskelen varierer fra person til person. Ultralyd er nyttig fordi det kan trenge gjennom et medium, for eksempel en persons kropp, og gi informasjon om mediets indre struktur. Ultralydprober brukes til en rekke forskjellige områder, for eksempel diagnostisk avbildning i medisin og kvalitetstesting i industrien.
Når en lydbølge går fra ett materiale til et annet materiale med en annen tetthet, reflekteres en del av lyden tilbake. Ved å måle de nøyaktige tidspunktene hvor lydbølger fra ultralydsonen ekko tilbake, kan sonden bestemme dybden til forskjellige materialer i det som blir skannet. Frekvensene som brukes av en ultrasonisk sonde kan variere enormt avhengig av bruken, alt fra så lavt som 50 kHz til så høyt som 50 megahertz.
Den mest kjente bruken av ultralyd er innen medisin. En ultrasonisk sonde kan produsere bilder av indre strukturer, for eksempel muskler og bløtvev, samt organenes struktur. Dette kan brukes når du diagnostiserer en pasient for å undersøke vev og organer for skader eller unormale forhold, for å oppdage arteriene og blodstrømmen gjennom dem, og for å identifisere strukturer som svulster og nyrestein. Ultralyd brukes også ofte til å produsere bilder av et foster mens det er i livmoren. I mange situasjoner foretrekkes ultralyd fremfor andre metoder, fordi det er en ikke-invasiv måte å se innsiden av kroppen som ikke involverer elektromagnetisk stråling, og dermed ikke skaper risikoen for kromosomskader som utføres av undersøkelsesmetoder som røntgenstråler .
En ultralydsonde har noen ulemper. Ultralyd kan gi bilder av den ytre overflaten av bein, men ultralydbølger trenger ikke godt gjennom benet og er derfor ikke veldig effektive som en måte å undersøke det indre av bein eller undersøke hjernen gjennom hodeskallen. Ultralydbølger forplanter seg heller ikke godt gjennom gass. Dette gjør ultralydavbildning av lungene nesten umulig, med svært begrensede unntak, og hindrer ultralydsavbildning av bukspyttkjertelen på grunn av forstyrrelser forårsaket av gass i den nærliggende mage-tarmkanalen. Ultralyd har også begrenset penetrasjon, noe som kan gjøre ultralydbilde problematisk når du prøver å sondere dypt i kroppen eller når en pasient er betydelig overvektig.
Ultralyd brukes også til industriell testing. I likhet med ultralyd innen medisin, kan en ultralydsonde brukes til å gi avbildning av et objekts indre struktur. Dette er en ekstremt verdifull evne fordi den kan identifisere interne avvik og mangler som kan være usynlige for en utvendig inspeksjon. Det kan også avsløre et materials mikrostrukturelle egenskaper, for eksempel kornstørrelse og porøsitet, og gi informasjon om et materials mekaniske egenskaper.
Industriell ultralyd brukes ofte til metaller og metalllegeringer, selv om det også kan brukes på andre materialer, for eksempel keramikk. Det blir ofte brukt til å sjekke produserte gjenstander for produksjonsfeil og for å sjekke utstyr for skader som er påført mekanisk belastning, korrosjon eller andre kilder under bruk. Bruk av ultralydsonder for testing er ekstremt vanlig i transportrelaterte bransjer, for eksempel jernbane og romfart, hvor subtile produksjonsfeil eller akkumulerte mikrostrukturelle skader på materialer kan ha katastrofale konsekvenser hvis de ikke blir lagt merke til.