310 likes | 573 Views
Steffen Pedersen sp@nanobio.aau.dk Tel: 99 40 84 69 Skj4, rum C 1-209 http://www.hst.aau.dk/~cdahl/billeddannendefysik.html. Carsten Dahl Mørch cdahl@hst.aaU.dk Tel: 9940 8757 Frb7 A2-212. Billeddannende Fysik. Indhold. Lektion 1 Ultralyd Lektion 2 Mikroskopet
E N D
Steffen Pedersen sp@nanobio.aau.dk Tel: 99 40 84 69 Skj4, rum C 1-209 http://www.hst.aau.dk/~cdahl/billeddannendefysik.html Carsten Dahl Mørch cdahl@hst.aaU.dk Tel: 9940 8757 Frb7 A2-212 Billeddannende Fysik
Indhold • Lektion 1 Ultralyd • Lektion 2 Mikroskopet • Lektion 3 Lysets bølgeegenskaber og Blood flow måling • Lektion 4 Termografi? • Lektion 5 Røntgen? • Lektion 6-10 MRI
Bølger • En kilde til forstyrrelse (perturbation) • Et medie som bølgen kan udbredes igennem (gælder ikke EM bølger) • En fysisk egenskab som gennem hvilken elementer i mediet kan vekselvirke
Bølger • Transversale bølger • Longitudinale bølger • Både og
Bølgefunktionen • Bølgefunktionen beskriver en forskydning af en bølge puls:
Bølgeligningen • For bølgefunktioner gælder:
Refleksion og Transmission • Refleksion ved fikseret punkt
Refleksion og Transmission • Refleksion ved bevægeligt punkt
Refleksion og Transmission • Transmission og refleksion foregår ved grænseflader.
Snorbølgens fart • T er snorspændingen [N] • µ er massen per længde [kg/m] • v er bølgens hastighed [m/s] • Hastigheden er altså højere i den tynde snor
Sinus Bølger • Fasen, , udtrykker begyndelsesværdierne. • Cos giver samme resultat, men husk en faseændring
Lyd • Longitudinale bølger i gasser • Ændringer i tryk / molekyletæthed • Hørbar lyd (20 Hz – 20kHz) • Infralyd (< 20 Hz) • Ultralyd (> 20 kHz)
Lydens fart • B er ’Bulk modulus’ [Pa] • ρ er massetætheden [kg/m3] • Altså, som ved snorbølger, forholdet mellem elastiske egenskaber og tætheden.
Lydens fart • Lydens fart er også temperatur afhængig.
Forskydningen af et lille element Trykændring Periodiske lydbølger
dB-skalaen • Øret kan høre fra 0 til 120 dB
Ultralyd • Opfundet i 40’erne • Bruger ekkoet fra en udsendt ultralyd (~5MHz) • Den næst mest brugte diagnose form
Ultralyds fordele • Ikke ioniserende • Billigt og transportabelt • Realtime • Millimeter opløsning • Flowmetri målinger
Ultralyds ulemper • Gasholdigt væv kan ikke ses i detaljer • Kun en begrænset del af legemet kan ses på en gang • Afhængig af operatør • Det er vanskeligt at se ting dybt i kroppen
Lydens hastighed • Lydbølgen beskrevet som forskydning:
Ultralyd • U partikel forskydning ~10-10 m • u partikel hastighed ~cm/s ikke det samme som udbredelseshastigheden • Lydens hastighed i vand er 1500 m/s
Ultralyd • Lydens fart • Den akustiske impedans
Refleksion og transmission • Snell’s lov • Transmissions koefficienten • Refleksions koefficienten
Refleksion og transmission • Hvis lydbølgen er vinkelret på grænsefladen er den reflekteret Intensitet: • Og den transmitteret Intensitet
Dæmpning • Absorption • Spredning