HÅLLOKALISERING - Örebro universitet

Atlas Copco Rock Drills AB
ÖREBRO
Dokument - Document
Examensarbete - Hållokalisering
Uppgjord tjst, namn, tfn - Prepered dept, name, telephone Kontr - Chk Rev Dokumentnummer - Document number
UTSBP Bertil Planeskog, 5423 A
3 Förstudie
3.1 Ultraljud
Ultraljud kallar vi det ljud som har en frekvens över 20 000 Hz och som således inte är hörbart för
människan (hörbart ljud mellan 20 Hz - 20 000 Hz). Vissa djur hör mycket högre frekvenser och
kan därför höra ultraljud och utnyttja dess möjligheter eller störas av detta. Exempel på detta är
visselpipa till hundar eller ultraljud för att skrämma bort möss på vinden. Även fladdermusen
använder sig av ultraljud i sitt sätt att orientera sig när den flyger.
Vanligtvis när man pratar om ultraljud och olika tekniska lösningar som bygger på ultraljud, syftar
man ofta på ultraljudets egenskaper som mätinstrument och detekteringsmetod. En ljudvåg sänds
ut och reflekteras mot en yta. Tiden innan ljudet återvänder till mottagaren ger, med hänsyn till
vilket media som används, avståndet till reflektionsytan. I luft har ljudet en hastighet av 340 m/s
medan hastigheten är så hög som 1500 m/s i vatten och kroppsvävnader. Denna skillnad gör att en
ljudsignal i luft hinner sprida sig mer än en ljudsignal i vatten (se figur 2).
En annan information som man kan utnyttja är hur styrkan på den återvändande ljudsignalen
skiljer sig mellan olika föremål och materia. En plan yta reflekterar ljudet mycket bättre än vad en
skrovlig yta gör.
Att man inom medicintekniken använder ultraljud vid undersökning av foster känner de flesta till
men att man med samma enkla smärtfria metod kan undersöka om man har t ex gallsten, njursten
eller förkalkning i kärlen vet inte så många. Det finns även möjlighet att diagnostisera t ex lever,
njurar, bröst och muskulatur. Det forskas intensivt inom dessa områden och nya
användningsområden tillkommer hela tiden. Behandling av bröstcancer är ett av de nya områden
som forskare i Lund arbetar på.
När det gäller ultraljudsundersökning appliceras en kräm på huden med samma akustiska
impedans som kroppens vävnader. Därefter trycks sändaren direkt mot huden. Det medicinska
ultraljudet (1-20 MHz) kan på så sätt fortplantas vidare in i kroppen. Sändaren utnyttjar en
avancerad teknik att låta ultraljudsgivaren elektroniskt skifta riktning på sin ljudpuls och
därigenom kan en sändare skicka ljudpulser i tusentals riktningar och på så sätt kunna skapa sig en
bild av det den detekterar.
Sändare/mottagare
Figur 2 - Ultraljud luft/vatten
Ljudvåg i vatten
Ljudvåg i luft
8 (41)