ultraäänidetektoreita

Ultraäänidetektorit ovat laitteita, jotka havaitsevat ultraääntä, eli ääntä, jonka taajuus on ihmisen kuulorajan yläpuolella, tyypillisesti yli 20 kHz. Ne toimivat muuntamalla ultraääniaallot sähköisiksi signaaleiksi, jotka voidaan sitten analysoida ja tallentaa. Yleisimmät ultraäänidetektorit perustuvat pietsosähköiseen ilmiöön, jossa tiettyjen materiaalien, kuten kvartsin tai keraamisten yhdisteiden, muodonmuutos sähköisen potentiaalin vaikutuksesta tuottaa mekaanista värähtelyä ja päinvastoin. Kun ultraääniaalto osuu detektorin pietsosähköiseen elementtiin, se saa elementin värähtelemään, mikä puolestaan tuottaa mitattavan sähköjännitteen. Toinen tyyppi on kapasitiivinen ultraäänidetektori, jossa ultraääniaallot aiheuttavat muutoksia kahden lähellä toisiaan olevan levyn välisessä etäisyydessä, mikä vaikuttaa kapasitanssiin ja tuottaa sähköisen signaalin.

Ultraäänidetektoreita käytetään monilla eri aloilla. Lääketieteessä niitä käytetään ultraäänikuvantamisessa, joka mahdollistaa kudosten ja elinten kuvantamisen ilman ionisoivaa säteilyä. Teollisuudessa niitä hyödynnetään materiaalien vikojen havaitsemiseen, etäisyyden mittaamiseen (esim. pysäköintitutkat) ja nesteiden tason seurantaan. Eläintutkimuksessa niitä käytetään tunnistamaan ja seuraamaan eläimiä, jotka kommunikoivat ultraäänialueella, kuten lepakot ja jyrsijät. Myös turvajärjestelmissä ja äänieristystutkimuksessa niillä on sovelluksia. Detektorien herkkyys ja taajuusalue vaihtelevat käyttötarkoituksen mukaan.