1. Sự thu nhận tín hiệu:
Quá trình truyền và nhận tín hiệu của đầu dò:
Hiển thị
Xử lý điện tử Đồng bộ chủ
Bộ thu Bộ phát
Xung khởi động quét thờigian
Xung khởi động bộ phát Xung khởi động cho
TGC và cổng Xung khởi động xử lý điện tử Tín hiệu phát Tín hiệu dội Tín hiệu RF vật thể Xung kích thích
Hình 3.24: Sóng âm được khởi tạo bởi xung kích thích đặt vào đầu dò tới mặt phân cách.
Tín hiệu dội dưới dạng các sóng, tới tinh thể và gây ra một tín hiệu tần số radio (RF) theo hiệu ứng áp điện. Dạng sóng tín hiệu RF nhại lại dạng sóng siêu âm do vậy các thay đổi điện áp tương ứng với thay đổi áp suất cảm ứng trong tinh thể.
Tín hiệu RF cỡ V hoặc mV được khuếch đại lên 1V hoặc 10V đưa vào xử lý và hiển thị.
Hình 3.24: Tín hiệu dội trở về tạo ra tín hiệu RF 2. Xử lý tín hiệu:
Các tín hiệu RF được tạo ra trong đầu dò bởi các tín hiệu dội trở về được khuếch đại và hiển thị nhưng nó cần xuất hiện dưới dạng tương tự xung âm thanh gửi đi.
Nếu gặp nhiều mặt phân cách sự đan xen các tín hiệu thu được hiển thị trở lên rắc rối để dễ quan sát phải xử lý trước khi hiển thị.
Hình 3.25: So sánh tín hiệu RF và dạng sóng âm Tín hiệu RF tạo ra
Đuôi tín hiệu dội
mặt phân cách
Tín hiệu RF tạo ra trong tinh thể Dạng sóng âm
Xung kích thích
mặt phân cách Sóng âm thanh
Quá trình xử lý như sau: Sử dụng mạch chỉnh lưu sau khi tín hiệu đã được khuếch đại và đã qua khuếch đại TGC.
Có thể các thành phần của sóng RF bị loại bỏ thay vì đảo phần âm tín hiệu RF thành phần dương.
Các đỉnh xung của sóng RF tạo lên đường bao tín hiệu tạo cho tín hiệu xử lý có thể khuếch đại hơn nữa cho mục đích hiển thị.
Quá trình bao gọi là giải điều chế và được hoàn thành bằng đưa tín hiệu qua mạch đáp ứng thời gian chậm.
Hình dáng tổng thể của xung được giữ lại nhưng các dao động nhanh bị mất.
Hình 3. 26: Quá trình điều chế
+ Thông thường vùng dưới đường tín hiệu được bao có thể đo được bằng cách thực hiện phép tích phân: diện tích vùng này được biểu diễn như 1 xung nhọn trong chế độ A. Diện tích vùng này biểu diễn như 1 điểm trong chế độ quét khác.
Hình 3. 27: Phép tích phân
Khi biên độ của tín hiệu RF tăng ứng với diện tích dưới đường bao lớn hơn và do đó làm tăng chiều cao của xung nhọn hoặc độ sáng của chấm sáng. Điều khiển loại bỏ (điều khiển chặn hoặc ngưỡng) có thể thêm vào để loại bỏ đỉnh
Tín hiệu RF sinh ra
Đường bao Tín hiệu bao (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khoảng cách Biên độ
Biên độ
dưới hoặc trên một mức nào đó được chọn bởi người vận hành. Điều khiển loại bỏ tương tự như bộ tách mức thấp (mức cao) sử dụng trong các hệ đếm phóng xạ. Sự loại bỏ tín hiệu làm giảm dải động.
Hình 3.28: Xử lý chặn 3. Hiển thị:
ống tia cathode(CRT) là thiết bị đầu ra đơn giản sử dụng cho việc hiển thị. Là ổng thuỷ tinh rút hết chân không lớn (áp suất thấp) với hiệu điện thế 10.000V từ mặt sau tới mặt trước. Điện áp 10000V làm tăng tốc các điện tử phát ra từ katot bắn vào màn hình. Vòng họi tụ nằm gần sợi đốt giữ các điện tử thành chùm tia hẹp. Màn hiển thị được bao phủ bởi vật liệu fôtfo sẽ được phát ra khi tia điện tử va tới. Hai phiến trường hoặc điện dùng để điều khiển chùm tia theo trục X (sang phải, sang trái) và trục Y (lên xuống màn hình). Hai phiến này cho phép chùm tia được định vị ở bất kỳ vị trí nào trên màn hình.
Hình 3.29: Các thành phần cơ bản của ống tia cathode
Biên độ Khoảng cách 10000V ống thủy tinh Phiến làm lệch X Phiến làm lệch Y Sợi nung Bộ hội tụ Tia điện tử Màn photpho
Hai phiến điều khiển như sau:
Hình 3.30: Nguyên lý điều điều khiển tia điện tử
Điện trường được tạo ra khi điện áp đặt vào:
Nếu không có điện áp đặt vào thì không có điện trường các điện tử chuyển động theo đường thẳng (đường nét đứt) tới tâm màn hình.
Nếu có điện áp đặt vào ((+) đặt vào 1 phiến, (-) đặt vào một phiến còn lại) sẽ làm chệch hướng chùm tia về phái dương.
Đặt 1 điện áp thay đổi tuyến tính vào phiến gây ra dịch chuyển chùm tia trên màn hình.
Hình 3.31: Vết của chùm tia điện tử trên màn ống tia cathode 4. Các khối khác:
* Đồng bộ chủ: phát ra các xung điện để kích hoạt các hệ thống con làm việc cùng một lúc tức là kích hoạt mạch quét thời gian, bộ phát, bộ thu, xử lý điện tử. * Bộ phát sóng: là bộ tạo dao động. Bộ này nhận xung điều khiển từ bộ đồng bộ chủ. Bộ phát sóng cung cấp một xung điện áp cỡ 300v – 600v có thể lên tới 900V cho biến tử áp điện trong đầu dò.
* Bộ thu sóng: Bao gồm bộ tiền khuếch đại, bộ tách sóng và bộ suy giảm
* DGC hay TGC: thực chất là sự khuếch đại gia tăng theo thời gian sau khi sóng âm được truyền đi những tín hiệu hồi âm từ những mặt phân cách ở xa thì được khuếch đại nhiều hơn so với tín hiệu hồi âm từ những mặt phản hồi gần (tín hiệu dội trở về từ độ sâu càng xa thì biên độ càng bé vì vậy phải có sự bù lại cho sự mất mát nói trên).
Đường đi của tia điện tử
0V 5V
-5V
đặt vào Y
5. Nguyên lý làm việc của thiết bị :
Một tín hiệu điện từ bộ phát đồng bộ chủ tới máy phát để khởi tạo quá trình. Một chùm siêu âm xung có tần số cao được phát vào trong cơ thể có sự tương tác khác nhau (phản xạ, khúc xạ...) trên đường đi sóng âm gặp mặt phân cách (danh giới giữa các loại mô như giữa dịch và mô mềm, giữa mô mềm và xương) và một phần năng lượng sẽ phản xạ trở về đầu dò, số còn lại tiếp tục tiến vào sâu hơn nữa cho đến khi chúng gặp các đường phân cách khác nằm sâu hơn và sẽ bị dội ngược trở lại đầu dò. Đầu dò sẽ biến đổi sóng hồi âm thành tín hiệu điện thông qua hiệu ứng áp điện tín hiệu này sẽ mang thông tin về độ lớn biên độ, thời gian tiếp nhận. Các thông tin này được xử lý và thể hiện thành hình ảnh trên màn hình. Dựa vào 2 thông số là vận tốc của sóng âm truyền đi trong mô (1540 m/s) và thời gian mà mỗi sóng dội quay về đầu dò, máy vi tính sẽ tính toán ra khoảng cách giữa đầu dò đến đường ranh giới của mô hoặc cơ quan mà từ đó sóng âm bị dội lại. Máy sẽ hiển thị những thông tin này lên màn hình tùy theo từng chế độ: các chế độ một chiều như A-mode, B-mode, M-mode hoặc chế độ 2 chiều với thời gian thực.