『壹』 超声波有哪些物理特性与超声诊断有什么关系
超声波有以下几种主要物理特性，并与超声诊断有密切关系。超声波的声束指向性：当声源直径远远大于所发射声波波长时，其发射的声波才具有一定方向传播的特性。诊断用超声波频率极高，波长大大小于换能器晶体片(声源)的直径，因此，超声波的成束性好，指向性强。临床上利用这种良好的声束指向性准确地对机体某一器官和病变进行定向探测或引导穿刺来诊断疾病。反射和折射：超声波在均匀的介质内沿直线传播。在入射到两种声阻抗不同的介质界面时，如果界面的宽度大于波长，就会发生反射和折射。界面两侧声阻抗差值有千分之一即可形成界面反射，因此超声波对不同的软组织分辨消正并率很高。目前所用的超声诊断仪就是根据超声波的反射特性而研制的。反射构成的回波，代表了组织结构内不同的解剖学和病理组织学信息，是超声成像的基础。绕射和散射：超声波在介质内传播过程中，如遇到声阻抗不同、直径等于或小于1/2波长的微粒时，超声波则绕过拿迹微粒继续前进，这种现象叫做绕射。绕射可使超声波达到沿直线传播不能达到的区域。而当声波遇到一个界面远小于其波长的微粒时，部分声能激发微粒振动，形成新的点状声源向各个方向辐射声波，这种现象称为散射。散射是人体组织细微结构的成像基础。例如，多普勒频谱仪接收人
体红细胞的散射回波，获得多普勒的频移信号，以此显示其运动状态。一清芹般来说，超声波在人体内的大界面上产生反射，而在软组织(包括血液)内的微小界面上发生散射。声波的衰减：超声波在介质中传播时，入射的能量随着传播距离的增加而减少，这种现象称为衰减。其主要原因是介质对声波的吸收、扩散和散射。声波的衰减给位置较深的病变诊断带来困难。但这一特性，也可以帮助我们诊断一些疾病，如结石的后方由于声能明显衰减，出现声影等，有助于识别某些特殊的病变。
『贰』 超声成像详细资料大全
超声(Ultrasound，简称US)医学是声学、医学、光学及电子学相结合的学科。凡研究高于可听声频率的声学技术在医学领域中的套用即超声医学。包括超声诊断学、超声治疗学和生物医学超声工程，所以超声医学具有医、理、工三结合的特点，涉及的内容广泛，在预防、诊断、治疗疾病中有很高的价值。
超声成像是利用超声声束扫描人体，通过对反射信号的接收、处理，以获得体内器官的图象。常用的超声仪器有多种：A型（幅度调制型）是以波幅的高低表示反射信号的强弱，显示的是一种“回声图”。M型（光点扫描型）是以垂直方向代表从浅至深的空间位置，水平方向代表时间，显示为光点在不同时间的运动曲线图。以上两型均为一维显示，套用范围有限。B型（辉度调制型）即超声切面成象仪，简称“B超”。是以亮度不同的光点表示接收信号的强弱，在探头沿水平位置移动时，显示屏上的光点也沿水平方向同步移动，将光点轨迹连成超声声束所扫描的切面图，为二维成象。至于D型是根据超声都卜勒原理制成．C型则用近似电视的扫描方式，显示出垂直于声束的横切面声象图。近年来，超声成象技术不断发展，如灰阶显示和彩色显示、实时成象、超声全息摄影、穿透式超声成像、超声计并机断层圾影、三维成象、体腔内超声成像等。
超声成像方法常用来判断脏器的位置、大小、形态，确定病灶的范围和物理性质，提供一些腺体组织的解剖图，鉴别胎儿的正常与异常，在眼科、妇产科及心血管系统、消化系统、泌尿系统的套用十分广泛。
基本介绍
- 中文名 ：超声成像
- 外文名 ：Ultrasound
- 简称 ：US
- 实质 ：声学医学光学及电子学相结合学科
发展历程,基本原理,声波,超音波,束射性,反射和折射,散射与衍射,超音波的衰减,基本
设备,都卜勒超声,超声诊断仪,图像特点,切面声像图的回声描述,超声图像的常见伪像,检查技术,装置,探测前准备,探测方法和 *** ,诊断与临床套用,B型超声检测技术的临床套用,超声都卜勒检测技术的临床套用,超声成像原理,
发展历程
20世纪50年代建立，70年代广泛发展套用的超声诊断技术，总的发展趋势是从静态向动态图像(快速成像)发展，从黑白向彩色图像过渡，从二维图像向三维图像迈进，从反射法向透射法探索，以求得到专一性、特异性的超声信号，达到定量化、特异性诊断的目的。 近三十年来，医学超声诊断技术发生了一次又一次革命性的飞跃，80年代介入性超声逐渐普及，体腔探头和术中探头的套用扩大了诊断范围，也提高了诊断水平，90年代的血管内超声、三维成像、新型声学造影剂的套用使超声诊断又上了一个新台阶。其发展速度令人惊叹，目前已成为临床多种疾病诊断的首选方法，并成为一种非常重要的多种参数的系列诊断技术。
基本原理
声波
能够在听觉器官引起声音感觉的波动称为声波。人类能够感觉的声波频率范围约在20-20000HZ。频率超过20000HZ，人的感觉器官感觉不到的声波，叫做超音波。 声波的基本物理性质如下： (一)声波的频率、周期和速度 声源振动产生声波，声波有纵波、横波和表面波三种形式。而纵波是一种疏密波，就像一根弹簧上产生的波。用于人体诊断的超音波是声源振动在弹性介质中产生的纵波。声波在介质中传播，介质中质点在平衡位置来回振动一次，就完成一次全振动，一次全振动所需要的时间称振动周期(T)。在单位时间内全振动的次数称为频率(f)，频率的单位是赫兹(HZ)。f=1/T，声波在介质中以一定速度传播，质点振动一周，波动就前进一个波长(λ)。波速(C)=λ/T或C=f·λ。 (二)声阻抗 声波在媒介中传播，其传播速度与媒质密度有关。在密度较大介质中的声速比密度较小介质中的声速要快。在弹性较大的介质中声速比弹性较小的介质中要快。这就引出了声阻抗的定义，声阻抗为介质密度(ρ)和声速(C)的乘积。用字母Z表示，Z=ρ·C。
超音波
超音波就是频率大于20KHZ，人耳感觉不到的声波，它也是纵波，可以在固体、液体和气体中传播，并且具有与声波相同的物理性质。但是由于超音波频率高，波长短，还具有一些自身的特性。
束射性
超音波具有束射性。这一点与一般声波不同，而与光的性质相似，即可集中向一个方向传播，有较强的方向性，由换能器发出的超音波呈窄束的圆柱形分布，故称超声束。
反射和折射
当一束超音波入射到比自身波长大很多倍的两种介质的交界面上时，就会发生反射和折射。反射遵循反射定律，折射遵循折射定律。由于入射角等于反射角，因此超音波探查疾病时要求声束尽量与组织界面垂直。超音波的反射还与界面两边的声阻抗有关，两介质声阻抗差越大，入射超声束反射越强。声阻抗差越小反射越弱。 穿过大界面的透射声，可能沿入射声束的方向继续进行，亦可能偏离入射声束的方向而传播，后一种现象称超声折射，是由于两种介质内声速的不同所致。
散射与衍射
超音波在介质内传播过程中，如果所遇到的物体界面直径大于超音波的波长则发生反射，如果直径小于波长，超音波的传播方向将发生偏离，在绕过物体以后又以原来的方向传播，此时反射回波很少，这种现象叫衍射。因此波长越短超音波的分辨力越好。如果物体直径大大小于超音波长的微粒，在通过这种微粒时大部分超音波继续向前传播，小部分超音波能量被微粒向四面八方辐射，这种现象称为散射。
超音波的衰减
超音波在介质中传播时，入射超声能量会随着传播距离的增加而逐渐减小，这种现象称作超音波的衰减。 衰减有以下两个原因：(1)超音波在介质中传播时，声能转变成热能，这叫吸收；(2)介质对超音波的反射、散射使得入射超音波的能量向其他方向转移，而返回的超音波能量越来越小。
基本设备
都卜勒超声
基本原理 都卜勒效应 都卜勒效应是奥地利物理学家克里斯汀·约翰·都卜勒于1842年首次提出来的。描述了光源与接收器之间相对运动时，光波频率升高或降低的现象。这种相对运动引起的接收频率与发射频率之间的差别称为都卜勒频移或都卜勒效应。 声波同样具有都卜勒效应的特点，都卜勒超声最适合对运动流体做检测，所以都卜勒超声对心脏及大血管血流的检测尤为重要。 都卜勒超声心动图的基本方式 1 脉冲式都卜勒(PW) 2 连续式都卜勒(CW) 3 彩色都卜勒血流显像(CDFI)
超声诊断仪
（一）A型超声诊断仪 A超是一种幅度调制型，是国内早期最普及最基本的一类超声诊断仪，目前已基本淘汰。 （二）M型超声诊断仪 M超是采用辉度调制，以亮度反映回声强弱，M型显示体内各层组织对于体表(探头)的距离随时间变化的曲线，是反映一维的空间结构，因M型超声多用来探测心脏，故常称为M型超声心动图，目前一般作为二维彩色都卜勒超声心动图仪的一种显示模式设定于仪器上。 (三)B型超声诊断仪 B型显示是利用A型和M型显示技术发展起来的，它将A型的幅度调制显示改为辉度调制显示，亮度随着回声信号大小而变化，反映人体组织二维切面断层图像。 B型显示的实时切面图像，真实性强，直观性好，容易掌握。它只有20多年历史，但发展十分迅速，仪器不断更新换代，近年每年都有改进的新型B型仪出现，B型仪已成为超声诊断最基本最重要的设备。目前较常用的B型超声显像方式有：扫查方式：线型(直线)扫查、扇形扫查、梯形扫查、弧形扫查、径向扫查、圆周扫查、复合扫查；扫查的驱动方式：手动扫查、
机械扫查、电子扫查、复合扫查。 (四)D型超声诊断仪 超声都卜勒诊断仪简称D型超声诊断仪，这类仪器是利用都卜勒效应原理，对运动的脏器和血流进行探测。在心血管疾病诊断中必不可少，目前用于心血管诊断的超声仪均配有都卜勒，分脉冲式都卜勒和连续式都卜勒。近年来许多新课题离不开都卜勒原理，如外周血管、人体内部器官的血管以及新生肿瘤内部的血供探查等等，所以现在彩超基本上均配备都卜勒显示模式。 (五)彩色都卜勒血流显像仪 彩色都卜勒血流显像简称彩超，包括二维切面显像和彩色显像两部分。高质量的彩色显示要求有满意的黑白结构显像和清晰的彩色血流显像。在显示二维切面的基础上，打开“彩色血流显像”开关，彩色血流的信号将自动叠加于黑白的二维结构显示上，可根据需要选用速度显示、方差显示或功率显示。目前国际市场上彩超的种类及型号繁多，档次开发日新月异，更具高信息量、高解析度、高自动化、范围广、简便实用等特点。
图像特点
不同类型的超声仪有不同的图像特点，因B型超声是最重要的诊断方法，故对其图像特点做以下介绍：
切面声像图的回声描述
1 回声强弱的描述：根据图像中不同灰阶将回声信号分为强回声、等回声、低回声和无回声。而回声强弱或高低的标准一般以该脏器正常回声为标准或将病变部位回声与周围正常脏器回声强度的比较来确定。如液体为无回声，结石气体或钙化为强回声等。正常人体软组织的内部回声由强到弱排列如下：肾窦>胎盘>胰腺>肝脏>脾脏>肾皮质>皮下脂肪>肾髓质>脑>静脉血>胆液和尿液。 2 回声分布的描述：按图像中光点的分布情况分为均匀或不均匀，密集或稀疏。在病灶部的回声分布可用“均质”或“非均匀”表述。 3 回声形态的描述：光团：回声光点聚集呈明亮的结团状，有一定的边界。光斑：回声光点聚集呈明亮的小片状，边界清楚。光点：回声呈细小点状。光环：显示圆形或类圆形的回声环。光带：显示形状似条带样回声。 4 某些特殊征象的描述：即将某些病变声像图形象化地命名为某征，用以强调这些征象，常用的有“靶环”征、“牛眼”征、“驼峰”征、“双筒枪”征等。 5 彩色都卜勒血流显象还可对脏器内或肿块内、外及外周血管的分布、走向、多少、粗细、形态以及血流速度等多项参数加以显示。
超声图像的常见伪像
1 多次反射 超声垂直照射到平整的界面而形成声波在探头与界面之间来回反射，出现等距离的多条回声，强度渐次减弱，尤其与薄层气体所构成的界面上，如肝左叶与胃内气体之间、膀胱回声前部分的细小回声。 2 多次内部混响 超声在靶内来回反射，形成彗星尾征，如子宫内节育环。 3 切片厚度伪像又称部分容积效应。 因声束宽度较宽(即超声切面图的切片厚度较厚)引起。如胆囊内假胆泥样图像。 4 旁瓣伪像 由声束主瓣外的旁瓣反射造成，在结石和肠气等强回声两侧呈现“狗耳”样或称“披纱”样图像。 5 声影 由于前方有强反射或声衰减很大的物质存在，以致在其后方出现声束不能到达的区域即纵条状无回声区称为声影区，利用声影可识别结石、钙化灶和骨骼等。 6 折射声影 超声从低声速介质进入高声速介质，在入射角超过临界角时，产生全反射，以致其后方出现声影，见于球形结构的两侧后方或器官的两侧边缘，又称边缘声影。 7 镜面伪像 超声束投射到表面平滑的人体强回声大界面如横膈面上时，犹如光投射到平面镜上一样，产生相似的实、虚两图像，如横膈两侧出现对称的两个肿块回声。
检查技术
装置
1 实时线阵超声诊断仪：适用于一般的腹部检查，可有多种不同频率探头。主要缺点是探头与人体接触面较大，检查时需要大的透声窗才能使声束有效地经过检查目标。 2 实时扇型超声诊断仪：心脏探查最常用，探头小，便于肋间扫查，缺点是近场视野小。 3 实时凸阵超声诊断仪：凸阵探头具有比扇型探头近场视野大，又比线阵探头远场视野广的优点。 4 彩色和频谱都卜勒超声诊断仪：用于探查心血管、各种器官及病变相关血管，外周血管的血流速度、血流量等血流动力学改变。
探测前准备
一般不必作探测前准备，在探测易受消化道气体干扰的深部器官时，需空腹检查或作更严格的肠道准备。胆囊检查需前晚进清淡饮食，当天禁早餐；妇产科和膀胱前列腺检查要求充盈膀胱；经直肠检查前需排便或 *** ；某些特殊检查另有特别的检查前准备要求，将在具体章节中介绍。
探测方法和 ***
(一)探测方法 1 直接探测法：探头与受检者皮肤或黏膜等直接接触，是常规采用的探测方法。 2 间接探测法：探头与人体之间灌入液体或插入水囊、Proxon耦合(延迟)块等使超声从发射到进入人体有一个时间上的延迟。目的有三：①使被检部位落入聚集区，增加分辨力；②使表面不平整的部位得到耦合；③使娇嫩的被检组织(如角膜)不受擦伤。 (二) *** 超声探测的 *** 因探测部位需要不同，可采用各种 *** ，如仰卧位、左右侧卧位、俯卧位、坐位、立位、截石位、膝胸位等等，无一定限制。将在各论中分别介绍。
诊断与临床套用
B型超声检测技术的临床套用
超声诊断基础着眼于详尽的观察与分析。捕捉各种特征，综合分析病因，研究各种生理情况下的改变，以及结合其他形式进行诊断。 (一)超声图像观察 1 脏器外形及大小、柔度或可动度 各种脏器均有其自然的解剖形态及大小尺寸。观察脏器的轮廓有无形态失常，肿块的形状、位置、大小、数目、范围等，腹腔脏器的活动度等。 2 病灶边缘回声 发现病灶后，观察病灶的边缘回声，有无包膜，是否光滑，壁的厚薄，以及周边是否有晕圈等。 3 后壁及后方回声 由于人体各种正常组织和病变组织对声能吸收衰减不同，故表现后方不同的回声。如含液性的囊肿或脓肿，则出现后壁回声“增强”；而钙化、结石、气体等，则其后方形成“声影”。某些酷似液性病灶的均匀实质性病灶，后方则无回声增强效应。 4 内部结构特征 可分为结构如常，正常结构消失，界面的增多或减少、界面散射点的大小与均匀度的不同以及其他各种不同类型的异常回声等。 5 周邻关系 根据局部解剖关系判断病变与周邻脏器的连续性，有无压迫、粘连或浸润。 6 功能性检测 如套用脂餐试验观察胆囊的收缩功能。空腹饮水后，测定胃的排空功能及收缩蠕动状态等。 (二)常见的病理性图像特点 1囊性与实质性病变 超声对液体与实质组织有着显著的图像差别，因而很好鉴别。 2 均质性与非均质性病变 均质性病变呈均匀一致的低回声、等回声或强回声，非均质性病变则呈复杂的回声结构。 3 钙化性与含气性病变 钙化性病变图像稳定，声影清晰，含气性病变图像不稳定，声影混浑。 4 炎性与纤维化病变 急性炎症早期以水肿为主，局部回声减低，脏器肿胀，经线值增大；慢性炎症纤维组织增加，回声增粗增多。 纤维化病变多呈强回声，按其病变程度不同而表现不同。如血吸虫肝纤维化呈典型的“地图”样改变。 5 良性与恶性病变 一般而言，良性病变质地均匀、界面单一故回声均匀、规则。恶性病变因生长快，伴出血，变性，瘤内组织界面复杂不均匀，表现为不规则的回声结构。 如(1)肿瘤边缘：①有：良性或恶性未向外伸展；②假边缘：光晕圈，水牛眼；③规则：良性、恶性均可；④分界截然：良性为多；⑤不规则，伪足伸展：恶性为多。 (2)内部回声：①均匀：良性较大；②不均：恶性较大。 (3)内部其他结构：①正常：多为良性；②异常：多为恶性。 (4)后方回声：①正常或增强：多为良性；②正常或减弱：多为恶性。 (5)侵入或转移：阻塞或侵入管道、邻近组织及/或脏器扩散或转移者考虑为恶性。
超声都卜勒检测技术的临床套用
超声都卜勒是近年来迅速发展的一种检测技术，随着电子学的进步，此法在临床上得到日益广泛的套用，对心脏疾病、周围血管疾患实质器官的血流灌注、小器官血流供应、占位性病变血供情况及胎儿血液循环的检查上具有重大的价值。 (一)鉴别液性暗区的性质 在切面超声显像图上常见有各种形式的液性暗区，可分别代表脓腔、积液、胆汁、尿液、羊水或血液等，一般情况下根据解剖部位、周围轮廓、径线长短及连续关系等，其性质易于区分，但有时因断面复杂，暗区较多，在鉴别时很困难。进行都卜勒检查时因动脉、静脉及静止的液腔有明显的不同，对鉴别性质有很大帮助。如肝内胆管高度扩张时，某一断面很难区分门静脉与扩张的胆管，彩色血流显像加上去，门静脉有彩色血流显示并有典型门静脉频谱，而胆管无血流显示。再如诊断下肢深静脉血栓时，首先要用彩色都卜勒鉴别并行的两条血管哪一条为动脉，哪一条为静脉，然后再行进一步追踪检查。 (二)鉴别器官及病变组织的血供 彩色都卜勒血流显像及能量图可以清晰显示脏器的正常血供，当有病变或新生占位性病灶出现时，通过血流显示可以做出具有重要意义的鉴别诊断。甲亢病人甲状腺血供异常丰富，呈典型特征的“火海”征；肝脏肿瘤如原发性肝癌则可探及肿瘤内部及周边血供丰富，并见动脉频谱；如血管瘤则血流很少，无动脉频谱。 (三)探测血流速度 人体任何一条血管及心瓣膜口的血流速度都有一定的正常范围，如二尖瓣口舒张期峰值速度60cm/s～130cm/s，门静脉右支主干的峰值速度在18cm/s左右。血流速度参数有峰值速度、加速度、减速度、平均速度、速度积分等，通过以上参数可对血流动力学异常做出判断。 (四)估计压力差 利用数学公式-简化的伯努利方程：P1-P2=4V2(P1、P2分别代表所测瓣口前后的压力，V为通过瓣口时的血流速度)，可以测出瓣口前后的压力差，间接反映血流是否通畅，有无狭窄，并可通过测三尖瓣返流速度推算肺动脉压力。 (五)测量血流量 血流通过某一管腔时，其血流量(Q)与血流速度(V)快慢、管腔面积(A)大小及血流时间(T)长短有密切关系，Q=V·A·T。根据以上公式，大部分彩色都卜勒血流显像仪在描记血流频谱轮廓并标志管腔两侧壁的位置后，均能自动计算血流量，对临床帮助很大。
超声成像原理
阵列声场延时叠加成像是超声成像中最传统，最简单的，也是目前实际当中套用最为广泛的成像方式。在这种方式中，通过对阵列的各个单元引入不同的延时，而后合成为一聚焦波束，以实现对声场各点的成像。
『叁』 关于超声波的
我们的耳朵只能分辨频率为二十至二万赫的声音，频率比人的听频范围高的声波就叫做超声波。不同的动物可听到的声波频率范围不尽相同。狗可以听到一些超声波，所以狗只训练员可以用超声波哨子呼唤狗儿。超声波对于蝙蝠更为重要，这种动物是靠超声波来「看」世界的！
蝙蝠先会发出一连串超声的尖叫声，声波遇到障碍物便会反射，就像我们向山谷拍手会听到回声一样。由于超声波的频率高，相对较少出现绕射现象，所以回声十分清晰。蝙蝠分析回声的方向和回传时间，便可以知道环境的精确图像。人们根据蝙蝠「看」事物的原理，发明了声纳探测器，用来测量水深。船只上的发射器先向海底发射超声波，再由另一些仪器接收和分析反射回来的讯息，从而得到整个海床的面貌。
医学的超声波扫描术可说是超声波最重要的应用。超声波扫描不涉及有害的辐射，远比 X-射线等检验工具安全，所以常用于产前检查 (右图)。医生会将一个发出高频超声波 (频率为1-5 兆赫) 的手提换能器，贴着母亲的肚皮进行扫描。声波到达各种身体组织的边界时会有不同程度的反射 (例如液体及软组织的边界、软组织及骨的边界)。接收器收到反射波，便可计算出反射的强度及反射面的距离，以分辨不同的身体组织，并得到胎儿的影像。接收器使用了压电的原理，把超声波所产生的压力转变成电子讯号，再输送到仪器分析。超声波扫描可以帮助医生量度胎儿的大小以确定产期，检查胎儿的性别、生长速度、头的位置是否正常向下、胎盘的位置是否正常、阳水是否足够，与及监察抽阳水的过程，以保障胎儿的安全等。此外，超声波扫描术也用于妇科检查，它可以帮助医生有效地把生长在乳房或卵巢的恶性组织分辨出来。
超声波扫描术的两个重要分支-多普勒超声波扫描术和立体超声波成像技术，更扩大了超声波在医学上的用途。
多普勒超声波扫描术已应用了颇长的时间，这技术利用了波动的多普勒效应。反射超声波物体的运动，会改变回声的频率；当物体正向着接收器移动时，频率便会升高，相反当物体正在远去时，频率便会降低。从回声的频率改变，仪器便可计算到物体的运动速度。多普勒超声波扫描术主要用于检查血液在心脏及主要动脉中的流动速度。血液的流动情况会以一个颜色的影像显示出来，不同的颜色代表不同的流速 (右图)。这有助医生及早发现胎儿先天性心脏毛病。
立体超声波成像技术是很新的技术。检查员首先从多个不同角度拍摄胎儿的二维超声波影像，然后利用计算机技术合成胎儿的立体影像。利用这技术可清晰地显示胎儿的样貌 ,甚至摄录到胎儿细致如踢脚或转身等动态，实在为准父母带来不少惊喜。外表的缺憾如兔唇、多指甚至细如斑痣等都可以清楚地显示出来。立体成像技术将会成为未来超声波技术研究的重点。
此外，高频的超声波带有强大的振动能。将超声波入射载满水的容器，再放入需要的清洗的对象，水的振动便可去除对象上的尘垢，而不需直接接触对象的表面。眼镜公司替我们洗眼镜时就是用这种方法。如果将高能超声波聚焦，能量甚至足以震碎石块，所以可以用来击碎体内结石，使患者免受手术之苦。
『肆』 超声波的原理及应用
从客观上讲，超声和可听声，除频率范围不同外，并没有差异．但超声由于频率高，便具有一些特点，尤其重要的是，这些特点可加以利用，这正是人们所以研究超声规律的原因．
超声的特点之一很简单，就是听不见．前面提到，声音来源于部件的振动．振动除产生声波外，还可以产生其它作用，其中一些作用将在下面介绍．如果我们激发振动的目的是这些其它作用，那么通常我们不想同时产生听得见的声音，因为这些声音这时是噪声．在这种情况下，可以激发20000Hz以上的振动，既能完成一些其它功能，又不伴生干扰．
超声的第二个特点是波长小．任何一种波动（声波、电磁波、等离子波等等）都有一些共同的基本参数，其中之一是传播速度，另一个就是波长．声波是机械波，或说是力学波．媒质中有声波传播时，原来是静止的媒质质点会以原占位置为中心作很微小（例如也许只几十纳米）的振动，每个质点在振动若干次后将恢复静止．但这种振动的状态，由于媒质的弹性，会传给紧邻的质点，依次向下传递，可能传得很远，在海洋中甚至可传到1000km以外．这种传递的速度就是声波的传播速度．
确定．对于单一频率的正弦或余弦波，波长是波峰与波峰之间或波谷与波谷之间的空间距离．
超声频率高，因此波长小．这有两点重要后果．一点是不必用尺寸很大的声源，即振动源，就可以产生指向性比较尖锐的声波．定性地说，指向性描述声源所发射声束的狭窄程度，狭窄的象手电筒所发射的光，宽广的或说弥散的可象电灯泡所发射的光．在许多声波应用中，我们需要前者而不需要后者．可以证明，如果要产生前者，声源的尺寸应当比声波的波长大几倍．1MHz的声波在水中的波长约为1.4mm，而1000Hz的声波在水中的波长约为1.4m，制作和搬运一个直径几毫米的声源显然比制作和搬运一个直径几米的声源省事得多．
由于同样的原理，不仅容易实现狭窄的声束，还容易实现声束聚焦，象人们通常聚焦光那样．在焦点或焦区，声强可以很高，从而产生一些强烈的作用．
超声波长小的第二点重要后果是，超声可以被微小的障碍物散射开来．平面声波在传播过程中遇到有限大小的障碍物时会被障碍物所散射，就是说，入射波不再沿原方向传播，而是向四周散开,包括散到与入射方向相反的方向．所谓障碍物是指材料的声学参量ρc不同于基质ρ0c的物体，ρ是密度（因此基质内的空穴也是障碍物．）．沿各个方向散开的声波幅度分布，或说散射图案，因障碍物的尺寸与波长之比而异．可以想见，当ρc差别不大时，如果声波波长远大于障碍物的尺寸，声波几乎会忽略障碍物的存在，反之则声波几乎象碰上一个界面，而被反射和折射．如果声波波长接近于障碍物的尺寸，声波的散开程度会较大．在某些声波应用中我们倒希望声波被散开，从而可以通过测量散射图案，判断不透明媒质中有没有障碍物以及是怎样的形状、大小、内含物的障碍物．假若障碍物很大，我们可以采用频率低、波长长的声波，若障碍物很小，我们就需用频率高、波长短的超声．
超声的第三个特点是与物质有相互作用．声波的某些物理的、化学的、生物的效应，或笼统地说，声波与物质的相互作用，只有在高频率范围才会发生．例如有多种类的所谓“弛豫效应”，分别只在不同的高频率范围才能出现．又例如，超声在液体中有一个很突出的物理效应，叫“空化效应”．超声会在液体中产生空穴或气泡，这些气泡处于非稳定状态，在适当条件下会迅速崩溃，从而在气泡内产生几千度的高温，在气泡周围产生近千大气压的激波．高温和强激波的出现则可以导致声致发光、水中声致自由基、机械作用（如粉碎、乳化等等）、化学反应活性加强、高分子解聚等效应．
超声的一个特点是容易形成细声束，以及可以被相当小的障碍物所散射，其中包括背（逆）向散射．将这束细声束向正前方射出，同时使它上下左右摆动，便可以搜索前方有没有障碍物．用电子学的手段，容易测量反射波或背散射波回转的时间，在已知声速的情况下，可以确定前方障碍物的位置．当障碍物足够大时，从回波随声束移动的分布，可以显示出障碍物的形状；对比较小的障碍物，人们正在寻求判断障碍物的大小、形状、内含物等特征的方法．对于不均匀的透明材料，我们常用光学的办法检测；对于不透明材料，用普通的光学方法是做不到的．而包括超声的声波则能够透入任何媒质，不论这媒质是气体、液体、还是固体，也不论透不透光，对不同媒质的差别只是透入深浅不同．利用超声来检查或显示媒质中是否存在障碍物，以及障碍物有哪些特征，叫做超声检测．
『伍』 实施超声探伤时，应如何选择超声探头
超声波探伤中，超声波的发射和接收都是通过探头来实现的。探头的种类很多，结构型式也不一样。探伤前应根据被检对象的形状、衰减和技术要求来选择探头。探头的选择包括探头型式、频率、晶片尺寸和斜探头K值的选择等。
探头型式的选择
常用的探头型式有纵波直探头、横波斜探头表面波探头、双晶探头、聚焦探头等。一般根据工件的形状和可能出现缺陷的部位、方向等条件来选择探头的型式，使声束轴线尽量与缺陷垂直。
纵波直探头只能发举敬射和接收纵波，束轴线垂直于探测面，主要用于探测与探测面平行的缺陷，如锻件、钢板中的夹层、折叠等缺陷。
横波斜探头是通过波形转换来实现横波探伤的。主要用于探测与深测面垂直或成一定角的缺陷。如焊缝生中的未焊透、夹渣、未溶合等缺陷。
表面波探头用于探测工件表面缺陷，双拿凯晶探头用于探测工件近表面缺陷。聚焦探头用于水浸探测管材或板材。
探头频率的选择
超声波探伤频率在O.5～10MHz之间，选择范围大。一般选择频率时应考虑以下因索。
(1)由于波的绕射，使超声波探伤灵敏度约为，因此提高频率，有利于发现正敏慎更小的缺陷。
(2)频率高，脉冲宽度小，分辨力高，有利于区分相邻缺陷。
(3)可知，频率高，波长短，则半扩散角小，声束指向性好，能量集中，有利于发现缺陷并对缺陷定位。
(4)可知，频率高，波长短，近场区长度大，对探伤不利。
(5)可知，频率增加，衰减急剧增加。
由以上分析可知，频率的离低对探伤有较大的影响。频率高，灵敏度和分辨力高，指向性好，对探伤有利。但频率高，近场区长度大，衰减大，又对探伤不利。实际探伤中要全面分析考虑各方面的因索，合理选择频率。一般在保证探伤灵敏度的前提下尽可能选用较低的频率。
对于晶粒较细的锻件、轧制件和焊接件等，一般选用较高的频率，长用2.5～5.0MHz。对晶粒较粗大的铸件、奥氏体钢等宜选用较低的频率，常用O.5～2.5MHz。如果频率过高，就会引起严重衰减，示波屏上出现林状回波，信噪比下降，甚至无法探伤。
探头晶片尺寸的选择中科朴道超声波探伤仪
探头圆晶片尺寸一般为φ10～φ30mm，晶片大小对探伤也有一定的影响，选择晶片尺寸时要考虑以下因素。
(l)可知，晶片尺寸增加，半扩散角减少，波束指向性变好，超声波能量集中，对探伤有利。
(2)由N=等可知，晶片尺寸增加，近场区长度迅速增加，对探伤不利。
(3)晶片尺寸大，辐射的超声波能量大，探头未扩散区扫查范围大，远距离扫查范围相对变小，发现远距离缺陷能力增强。
以上分析说明晶片大小对声柬指向性，近场区长度、近距离扫查范围和远距离缺陷检出能力有较大的影响。实际探伤中，探伤面积范围大的工件时，为了提高探伤效率宜选用大晶片探头。探伤厚度大的工件时，为了有效地发现远距离的缺陷宜选用大晶片探头。探伤小型工件时，为了提高缺陷定位定量精度宜选用小晶片探头。探伤表面不太平整，曲率较大的工件时，为了减少耦合损失宜选用小晶片探头。
横渡斜探头K值的选择
在横波探伤中，探头的K值对探伤灵敏度、声束轴线的方向，一次波的声程(入射点至底面反射点的距离)有较大的影响。由图l.39可知，对于用有机玻璃斜探头探伤钢制工传，βs=40°(K=O.84)左右时，声压往复透射率最高，即探伤灵敏度最高。由K=tgβs可知，K值大，βs大，一次波的声程大。因此在实际探伤中，当工件厚度较小时，应选用较大的K值，以便增加一次波的声程，避免近场区探伤。当工件厚度较大时，应选用较小的K值。