My Title - Gruppe - AG Maier - Universität Bonn
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2.2.2. Schallkennimpedanz<br />
2.2. Ultraschall<br />
Abbildung 2.10: Piezoelektrischer Effekt.<br />
Durch Verformung des Kristalls<br />
kommt es zur Verschiebung von Ladungsschwerpunkten<br />
und damit zu einer<br />
messbaren Spannung. (nach [3])<br />
Als Schallkennimpedanz Z bezeichnet man die Eigenschaft des Mediums der Anregung<br />
von Schallwellen zu widerstehen. Bei Übergängen des Schalls von einem<br />
Medium 1 in ein anderes Medium 2 können Schallkennimpedanzsprünge auftreten.<br />
Abhängig von den Schallkennimpedanzen der Medien kommt es zur teilweisen<br />
Reflexion, deren Größe durch den Reflexionskoeffizienten R charakterisiert wird:<br />
2 Z2 − Z1<br />
R =<br />
. (2.9)<br />
Z2 + Z1<br />
Daraus folgt, dass US besonders gut reflexionsfrei von einem Medium in ein anderes<br />
eingekoppelt wird, wenn die Schallkennimpedanzen der Medien möglichst gleich<br />
sind.<br />
2.2.3. Schallabsorptionskoeffizient<br />
Die Intensitätsabnahme von Schall in einem Medium durch Absorption folgt dem<br />
Lambert-Beer’schen Gesetz:<br />
I(x) = I0 exp(−2αx). (2.10)<br />
α ist dabei der Schallabsorptionskoeffizient, I(x) die ortsabhängige Intensität und<br />
I0 die Anfangsintensität. Da der Schallkennimpedanzunterschied ∆Z zwischen unterschiedlichen<br />
Gewebearten gering ist, geschieht die US-Abschwächung in menschlichem<br />
Gewebe größtenteils durch Absorption. Somit können Beiträge von Reflexion<br />
und Streuung vernachlässigt werden. Der Absorptionskoeffizient ist stark frequenzabhängig.<br />
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