الموجات فوق الصوتية ( Ultrasound )

---

الموجات فوق الصوتية تستعمل بكثرة لتشخيص أمراض القلب والكُلى والاضطرابات الأخرى. (إلى اليمين) يصدر محول طاقة فوق صوتي، موجات فوق صوتية، ويغير الصدى المرتد إلى نبضات كهربائية. ويقوم حاسوب بتحويل بيانات مثل اتجاه الصدى وشدة النبض إلى صورة لكُلى المريض (إلى اليسار).

الموجات فوق الصوتية أصوات ذات ترددات أعلى من مدى السمع البشري. ويقصد بالتردد عدد موجات الصوت التي يصدرها جسم يهتز في الثانية الواحدة. ويقاس التردد بوحدة تسمى الهرتز حيث يساوي الهرتز الواحد دورة (اهتزازًا) واحدة في الثانية. ويتمكن أغلب الناس من سماع الأصوات التي تقع تردداتها بين 20 و20,000 هرتز. ويبلغ مقدار تردد الموجات فوق الصوتية أكثر من 20,000 هرتز. وقد قام العلماء بتطوير عدة استخدامات للموجات فوق الصوتية في مجالي الطب والصناعة. وإضافة إلى ترددها العالي، فإن لهذه الموجات خصائص تميزها عن الأصوات التي يسمعها بنو البشر. فهي على سبيل المثال أقصر من موجات الأصوات المسموعة. وعندما تقابل الموجات القصيرة الخاصة بالموجات فوق الصوتية عقبات صغيرة،فإنها ترتد أو تنعكس بسهولة، مكونة الأصداء، بينما تتخطى الموجات الأكثر طولاً للصوت المألوف هذه العقبات الصغيرة دون أي رد يذكر. وتستفيد من الموجات فوق الصوتية كل من الخفافيش والدلافين، وكذلك بعض الحيوانات الأخرى التي تستطيع سماع ترددات أعلى من 20,000 هرتز. والمعروف أن الخفافيش تصدر صرخات ذات موجات فوق صوتية قصيرة ترتد من الأجسام المجاورة محدثة أصداء تستفيد منها الخفافيش لتحديد أماكن الحشرات أو المواد الأخرى التي تقتات بها،كما تستفيد منها في تجنب العقبات التي تعترضها0

إنتاج الموجات فوق الصوتية:

اخترع العلماء صفارات وأجهزة أخرى، لإنتاج الموجات فوق الصوتية. ويعد محول الموجات الذي يحول الطاقة الكهربائية إلى موجات فوق صوتية أحد أكثر الأجهزة استخدامًا. وبعض هذه المحولات تتضمن قرصاً خاصاً من مادة المرو (الكوارتز) أو من مادة السيراميك، وعند تسليط إشارة كهربائية على القرص يهتز القرص بسرعة عالية محدثًا موجات فوق صوتية.

ويمكن للعديد من المحولات أن تُحوِّل أيضًا الموجات فوق الصوتية إلى طاقة كهربائية. ومثل هذه المحولات تحدث موجات فوق صوتية وتُحوِّل في نفس الوقت الأصداء المرتدة مرة أخرى إلى إشارات كهربائية. وتُحْدث الأصداء القوية نبضات كهربائية أقوى من تلك التي تحدثها الأصداء الضعيفة. ويقوم حاسـوب بتسجيل بيانات شـدة النبضـات الكهربائية واتجاه الأصداء المرتدة. ويمكن للحاسوب أن يمدنا عندئذ بمعلومات عن المادة التي عكست الموجات فوق الصوتية. وبعض هذه الحواسيب يحول البيانات التي يتلقاها إلى صورة تظهر على الشاشة.

الاستعمالات :

للموجات فوق الصوتية استعمالات كثيرة يمكن تقسيمها إلى مجموعتين أساسيتين: الاستعمالات الخاملة والاستعمالات الفاعلة.

الاستعمالات الخاملة تتضمن تلك الاستعمالات التي تستخدم فيها الموجات فوق الصوتية في الحصول على المعلومات فقط. على سبيل المثال، يستخدم الأطباء الموجات فوق الصوتية للتأكد من نمو الأجنة0 ويمكن لبعض معدات الموجات فوق الصوتية رسم صورة الجنين على شاشة. كما تساعد هذه المعدات أيضاً في تشخيص الأورام وحصوات المرارة وأمراض القلب، علاوة على بعض الاضطرابات الأخرى. ويعتقد معظم الأطباء أنه لاتوجد آثار جانبية خطيرة للفحوص التي تستخدم فيها الموجات فوق الصوتية.

ويستعمل رجال الصناعة الموجات فوق الصوتية لقياس سمك جدران الأنابيب المعدنية أو البلاستيكية ولاختيار تركيز الجسيمات في حبر الكتابة ومواد الطلاء. كما تقوم أجهزة السونار بتحديد مواقع السفن المعادية والتجمعات السمكية وعوائق الأغوار باستخدام الموجات فوق الصوتية. ★ تَصَفح: السونار.

الاستعمالات الفاعلة تشمل الاستعمالات التي تستخدم فيها الموجات فوق الصوتية تأثيرات معينة في المواد. على سبيل المثال، يمكن أن تزيل هذه الموجات أورام الدماغ وتفتت حصوات الكلى. وكذلك يمكن استخدامها لتنظيف الساعات والأجهزة الدقيقة الأخرى ولمزج المواد الكيميائية. وعند بعض الترددات، يمكن أن تولد هذه الموجات طاقة كافية للحام بعض المعادن.

★ تَصَفح أيضًا: التحكم عن بعد ؛ عدد الورش .