ultralydbølger

Ultralydbølger, eller ultralyd, er lydfrekvenser som ligger over menneskets hørsel, vanligvis høyere enn rundt 20 kHz. De er mekaniske bølger som kan forplante seg i medier som luft, vann og faste materialer. I væsker og gasser er bølgene hovedsakelig longitudinale, mens faste stoffer også kan bære skjærbølger. Ultralydbølger har kortere bølgelengder enn hørbar lyd, noe som gir høyere oppløsning og strengere kontroll av fokus i anvendelser. Hastigheten til lyden varierer med medium: rundt 343 m/s i luft ved 20 °C, omtrent 1480 m/s i vann, og høyere i faste stoffer.

Produksjon og deteksjon skjer ofte med piezoelektriske eller magnetostriktive transducere som omdanner elektriske signaler til mekaniske vibrasjoner og tilbake. Ved å sende korte pulser og registrere tilbakekallende ekkoer, kan man måle avstander og gjenskape bilder. I medisin brukes skannende prober for å avbilde organer og vev, mens i industrien brukes ultralyd til ikke-destruktiv testing (NDT) og materialovervåking. Høye frekvenser gir bedre oppløsning men lavere penetrasjon.

Anvendelser: medisinsk ultralyd gir ikke-ioniserende bildebehandling og, ved høyere intensiteter, terapeutiske muligheter som høyintensitetsfokusert ultralyd (HIFU). Innen industri brukes ultralyd for å undersøke materialer, måle tykkelser, og for rengjøring og partikkelbearbeiding gjennom kavitasjonseffekter. Ultralydbølger brukes også i marint miljø og undervannsapplikasjoner som sonar eller ekkolodd.

Sikkerhet og regelverk: eksponering for ultralyd kan gi varme og, ved høye intensiteter, kavitasjonseffekter i vev og materialer. Derfor følger medisinsk utstyr ofte standarder og retningslinjer som begrenser eksponering og beskytter pasienter. I industrien overvåkes eksponering og utstyr av relevante sikkerhetsstandarder, og operatører bør benytte riktig vern og prosedyrer.