Page 144 - Giáo trình môn học Nguyên lý tạo ảnh

Hình 3.54. Độ phân giải ngang của đầu dò

2. Nguyên lý hoạt động
Hiệu ứng áp điện thuận - nghịch (Piezo - electric effect) do hai nhà bác học Jean
và Pierre Curie tìm ra vào năm 1980 trên tinh thể Tuormaline và sau đó người ta đã
quan sát thấy trên tinh thể thạch anh (Quatz) cũng như nhiều loại gốm tự nhiên và
nhân tạo khác. Hiệu ứng này được phát biểu như sau:
2.1. Hiệu ứng điện áp thuận
- Hiệu ứng thuận: Nếu ta tác động một lực cơ học hay nói cách khác là khí nén
hoặc, kéo dãn một số tinh thể gốm theo những phương đặc biệt trong tinh thể thì
trong các mặt giới hạn của tinh thể đó xuất hiện điện tích trái dấu và do đó có một
hiệu điện thế giữa hai bề mặt. Mặt khác, như ta đã biết sóng siêu âm là sóng cơ học,
do đó khi sóng siêu âm va đập vào bề mặt tinh thể gốm thì sẽ làm xuất hiện trên tinh
thể một chuỗi xung điện có độ lớn tỷ lệ với cường độ của sóng âm.
Hiệu ứng thuận:
Tinh thể gốm
Sóng siêu âm Xung điện u
2.2. Hiệu ứng điện áp nghịch
- Hiệu ứng nghịch: Nếu ta đặt lên tinh thể gốm áp điện một hiệu điện thế tuỳ
thuộc vào chiều của hiệu điện thế, gốm sẽ rã ra hay nén lại. Nếu đặt lên tinh thể gốm
một hiệu điện thế xoay chiều thì tinh thể gốm sẽ nén giãn liên tiếp và dao động theo
tần số của hiệu điện thế xoay chiều, tạo ra áp lực nén và giãn liên tục vào môi trường
bao quanh tức là tạo ra sóng âm. Tuỳ thuộc vào tần số đao động của xung điện, kích
thước và công nghệ chế tạo tinh thể gốm sẽ thu được các chùm tia siêu âm có tần số
khác nhau.
Hiệu ứng nghịch:
Tinh thể gốm
Xung điện U Sóng siêu âm

144