Разрешающие способности узп

Классификация узп.

постоянноволновые датчики.
Схема непрерывноволнового датчика

•

•
импульсные датчики
Схема импульсного датчика

•

•

Разрешающие способности узп

Пространственная разреша­ющая способность (разрешение). от нее зависит спо­собность различать малые объекты и структуры, близко расположенные друг к другу. Мера разре­шающей способности -минимальное расстояние между дву­мя малыми отражающими объектами, при котором, наблюдая изображение на экране, можно их видеть раздель­но. Для того чтобы ис­ключить влияние размеров объектов на оценку разрешающей способнос­ти, в качестве элементов принимают­ся точечные отражающие объекты. для определения ми­нимального расстояния различимос­ти используется классический крите­рий, при котором полагается, что то­чечные объекты разрешаются (т.е. воспринимаются раздельно), если в суммарном сигнале от них есть про­вал (двугорбость).

Рис.1. определению разрешающей способности по Рэлею. а - хорошее разрешение, б - предельное разрешение (I- мера разрешающей способности), в - разрешения нет.

разли­чатют продольную разрешающую способность (longitudinal resolution) и поперечную разрешающую спо­собность (lateral resolution). О продольной разрешающей способности говорят, когда то­чечные отражатели находятся в одном УЗ луче и изменяется их взаимное по­ложение вдоль оси луча (рис. 2).

Эхо-сигналы от элементарных отражателей а и б разрешаются, если огибающие этих сигналов пересекаются на доста­точно низком уровне.

Для получения более высокой про­дольной разрешающей способности желательно использовать более ко­роткие зондирующие сигналы. Продольная разрешаю­щая способность обратно пропорци­ональна частоте датчика.

О поперечной разрешающей способности говорится в случае, когда точечные отражатели распола­гаются на одной глубине или на ли­нии, перпендикулярной осям УЗ лу­чей:

I. Отражатели а и б находятся в гра­ницах одного луча. При этом отсутст­вует возможность принять решение о разрешении двух отражателей.

II. Отражатели находятся в двух со­седних лучах. И в этом случае, если не используются специальные методы обработки сигналов, невозможно принять решение о том, что наблюда­ется - два отражателя или один про­тяженный объект, одновременно на­ходящийся в двух соседних лучах.

III. Отражатели находятся в различ­ных лучах, между которыми есть один или несколько лучей. В этом случае отражатели полностью разрешаются.

Таким образом, поперечная разре­шающая способность определяется расстоянием между лучами и ухудша­ется с увеличением этого расстояния. Располагая лучи ближе друг к другу в процессе сканирования, т.е. повышая плотность лучей, можно улучшить поперечную разрешающую способ­ность. При этом ширина лучей должна быть меньше или того же порядка, что и расстояние между их осями, - толь­ко тогда будет достигнут эффект улуч­шения разрешающей способности.

Ширина УЗ луча с уменьшением глубины также уменьшается. Исключение составляет так называемая ближняя зона (т.е. зона перед фокусом), где ширина лучей велика. Наименьшую величину шири­на лучей имеет в зоне фокуса, по ме­ре увеличения глубины ширина луча в дальней зоне увеличивается практи­чески пропорционально глубине и на максимальной глубине в ряде случаев может резко увеличиваться. Соответ­ственно и поперечная разрешающая способность, связанная с шириной УЗ луча, изменяется в зависимости от глубины. Наилучшей она является в зоне фокуса, далее с глубиной она ухудшается. Наихудшая поперечная разрешающая способность - в ближ­ней зоне и на максимальной глубине. 32. Влияние параметров УЗП на глубину зондирования и на чувствительность.

Чувствительностью называется спо­собность обнаруживать и наблюдать малые элементы структуры на фоне мешающих сигналов (помех) и собст­венных шумов системы.Количест­венно чувствительность определяется величиной минимального полезного эхо-сигнала, который может быть вы­делен на фоне шумов. Чувствитель­ность УЗ прибора зависит от характе­ристик входных цепей приемника УЗ сканера и более всего от качества дат­чика, в первую очередь эффективнос­ти преобразования УЗ колебаний в электрические и наоборот. Особенно важна чувствительность прибора при работе на больших глу­бинах, где уровень полезных сигналов снижается вследствие затухания в биологических тканях. Поэтому чувст­вительность определяет максималь­ную рабочую глубину работы прибо­ра, т.е. глубину, на которой еще обес­печивается уровень полезных сигна­лов, достаточный для их наблюдения. Затухание УЗ сигналов в биологиче­ской среде в существенной мере уве­личивается с частотой. Поэтому макси­мальная глубина с увеличением часто­ты датчика уменьшается.