超声检测发展简史

超声波发展背景超声波是一种机械波，其频率高于人类可听到的声音频率范围，通常在20kHz 以上。

超声波技术已经广泛应用于医疗、工业、军事和科学研究等领域。

本文将详细介绍超声波的发展背景以及其在不同领域的应用。

一、超声波的发展历程超声波技术的发展可以追溯到19世纪，当时科学家们开始研究声波的性质和传播规律。

以下是超声波发展的几个重要里程碑：1. 1880年，皮埃尔·居里和雅克·居里发现了压电效应，即某些晶体在受到机械应力时会产生电荷。

这一发现为后来的超声波传感器的发展奠定了基础。

2. 1917年，法国物理学家保罗·朗厄尔发现了超声波的传播速度比空气中的声音速度更快，这一发现揭示了超声波的特殊性质。

3. 1942年，美国物理学家Floyd Firestone首次将超声波应用于医学领域，用来检测金属中的裂纹。

这标志着超声波技术在医学诊断中的首次应用。

4. 1950年代，超声波成像技术开始发展。

随着计算机技术的进步，医学超声波成像得到了极大的改善，成为一种非侵入性、无辐射的诊断工具。

5. 1960年代，超声波在工业领域的应用逐渐增多，用于材料检测、无损检测和流体控制等方面。

6. 1980年代，超声波技术在军事领域得到广泛应用，用于潜艇探测、水下通信和声纳等方面。

二、超声波在医疗领域的应用医学超声波技术是超声波应用的一个重要领域。

以下是医疗领域中超声波的主要应用：1. 超声波成像：医学超声波成像是一种无创、无辐射的检查方法，广泛应用于妇产科、心脏病学、肝脏病学等领域。

通过超声波成像，医生可以观察人体内部器官的结构和功能，对疾病进行诊断和监测。

2. 超声波治疗：超声波在医学中还可以用于治疗，例如用于肿瘤治疗、疼痛缓解和物理治疗等。

超声波的热效应和机械效应可以对病变组织进行治疗和修复。

3. 超声波造影剂：超声波造影剂是一种用于增强超声波图像对比度的物质，可以帮助医生更清晰地观察器官和血管。

2超声医学成像技术的发展历史2超声医学成像技术的发展历史超声显像是50年代后期发展起来的一种新型非创伤性诊断的临床医学新技术。

它是研究和运用超声波的物理特性、成像原理以及人体组织器官的解剖、生理、病理特征和临床医学基础知识，以观察人体组织、器官形态和功能变化的声像表现，然后分析归纳，探讨疾病的发生发展规律，从而达到诊断与治疗疾病的目的。

早在1942年奥地利K. T Dussik使用A型超声装置来穿透性探测颅脑，并于1949年成功地获得了头部(包括脑室)的超声图象11110 1951年Wild和Reid首先应用A型超声对人体检测并报道了了乳腺癌的回声图象[l2】。

1954年Donald应用超声波作妇产科检查，随后开始用于腹部器官的超声检查。

1965年Lallagen首先应用Doppler 法检测胎心及某些血管疾病。

1973年荷兰Bon首先报道实时超声显像仪，它是最早真正用于检查诊断心脏病的切面实时超声显像仪[}31a 70年代脉冲多普勒与二维超声结合成双功能超声显像，能选择性获得取样部位的血流频谱。

快速傅立叶变换技术的应用，使得超声成像可以取得某些以前只有用侵入性方法才能获得的血流动力学数据。

80年代以来，超声诊断技术不断发展，应用数字扫描转换成像技术，图象的清晰度和分辨率进一步提高。

脉冲与连续频谱多普勒联合应用，近一步提高了诊断的准确性。

80年代彩色多普勒新技术的兴起，能实时地获取异常血流的直观图象，不仅在诊断心脏瓣膜疾病与先天性心脏疾病方面显示了独特的优越性，而且可以用于检测大血管、周围血管与脏器血管的病理改变，在临床上具有重要的意义。

1992年McDicken 等人率先提出多普勒组织成像技术，随后此技术被广泛应用于临床分析心肌活动的功能，为临床心脏疾病的诊断与治疗提供了一种安全简便、无创的检测手段[(81。

自60年代开始萌芽的三维超声技术在90年代开始成熟，出现了一些商业系统，并逐步用于临床，在很多应用领域表现出了优于传统二维超声的特性。

B c d超声发展史
超声波的发展史:
一、国际方面：自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。

1922年，德国出现了首例超声波治疗的发明专利。

1939年发表了有关超声波治疗取得临床效果的文献报道。

40年代末期超声治疗在欧美兴起，直到1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上，才有了超声治疗方面的论文交流，为超声治疗学的发展奠定了基础。

1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表，超声治疗进入了实用成熟阶段。

二、国内方面：国内在超声治疗领域起步稍晚，于20世纪50年代初才只有少数医院开展超声治疗工作，从1950年首先在北京开始用800KHz频率的超声治疗机治疗多种疾病，至50年代开始逐步推广，并有了国产仪器。

公开的文献报道始见于1957年。

到了70年代有了各型国产超声治疗仪，超声疗法普及到全国各大型医院。

40多年来，全国各大医院已积累了相当数量的资料和比较丰富的临床经验。

特别是20世纪80年代初出现的超声体外机械波碎石术和超声外科，是结石症治疗史上的重大突破。

如今已在国际范围内推广应用。

高强度聚焦超声无创外科，已使超声治疗在当代医疗技术中占据重要位置。

而在21世纪(HIFU)超声聚焦外科已被誉为是21世纪治疗肿瘤的最新技术。

第1章绪论1.1超声检测的定义和作用指使超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。

作用：质量控制、节约原材料、改进工艺、提高劳动生产率1.2超声检测的发展简史和现状利用声响来检测物体的好坏利用超声波来探查水中物体 1910‘利用超声波来对固体内部进行无损检测1929年，前苏联Sokolov 穿透法1940年，美国的Firestone 脉冲反射法20世纪60年代电子技术大发展20世纪70年代， TOFD20世纪80年代以来，数字、自动超声、超声成像我国始于20世纪50年代初范围专业队伍理论及基础研究标准超声仪器差距1.3超声检测的基础知识次声波、声波和超声波声波：频率在20～20000Hz之间次声波、超声波对钢等金属材料的检测，常用的频率为0.5～10MHz超声波特点：方向性好能量高能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换穿透能力强超声检测工作原理主要是基于超声波在试件中的传播特性声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件；超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。

超声检测工作原理脉冲反射法：声源产生的脉冲波进入到试件中——超声波在试件中以一定方向和速度向前传播——遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被反射——检测设备接收和显示——分析声波幅度和位置等信息，评估缺陷是否存在或存在缺陷的大小、位置等。

通常用来发现和对缺陷进行评估的基本信息为：1、是否存在来自缺陷的超声波信号及其幅度；2、入射声波与接收声波之间的传播时间；3、超声波通过材料以后能量的衰减。

超声检测的分类原理：脉冲反射、衍射时差法、穿透、共振法显示方式：A 、超声成像（B C D P）波型：纵波、横波、表面波、板波耦合方式：直接接触法、液浸法、EMA按探头个数：单、双、多按人工干预的程度分类：手工检测、自动检测超声检测的优点适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。

超声波发展背景超声波是一种机械波，其频率高于人类听觉范围的声波。

它在医疗、工业、科学研究和生活中都有广泛的应用。

本文将详细介绍超声波的发展背景，包括其起源、发展历程以及应用领域。

1. 超声波的起源超声波的起源可以追溯到19世纪初。

法国物理学家皮埃尔·居里和雅克·居里在1880年发现了压电效应，即某些晶体在受到机械压力时会产生电荷。

这一发现为超声波的产生提供了基础。

随后，德国物理学家威廉·康拉德·伦琴在1882年首次观察到了超声波。

2. 超声波的发展历程超声波的发展经历了多个阶段，主要包括以下几个重要的里程碑：2.1 早期研究在20世纪初，科学家们开始对超声波进行更深入的研究。

他们发现超声波在介质中传播时会发生衍射、干涉和反射等现象，这为超声波的应用打下了基础。

2.2 超声波成像技术的发展20世纪40年代，医学领域开始使用超声波进行诊断。

美国医生卡尔·德林格和英国医生伊恩·唐纳森分别独立开发了超声波成像技术，实现了对人体内部结构的无创观察。

这一技术的出现革命性地改变了医学诊断的方式。

2.3 超声波在工业领域的应用20世纪50年代，超声波在工业领域的应用逐渐增多。

超声波可以用于材料检测、焊接、清洗和涂层等工艺中。

尤其是在无损检测领域，超声波成为一种重要的检测手段。

2.4 超声波在科学研究中的应用超声波在科学研究中也有广泛的应用。

它可以用于材料的物理性质研究、流体力学实验、生物医学研究等。

通过超声波的传播特性，科学家们可以获取到物质的内部结构和性质信息。

3. 超声波的应用领域超声波在医疗、工业、科学研究和生活中都有广泛的应用。

以下是超声波在不同领域的应用示例：3.1 医疗领域超声波在医学诊断中起到了至关重要的作用。

医生可以利用超声波成像技术观察人体内部器官的结构和功能，从而进行疾病的早期诊断和治疗。

此外，超声波还可以用于物理治疗、手术导航和药物输送等方面。

第1章绪论1.1超声检测的定义和作用指使超声波与试件相互作用，就反射、透射和散射的波进行研究，对试件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检测和表征，并进而对其特定应用性进行评价的技术。

作用：质量控制、节约原材料、改进工艺、提高劳动生产率1.2超声检测的发展简史和现状利用声响来检测物体的好坏利用超声波来探查水中物体1910‘利用超声波来对固体内部进行无损检测1929年，前苏联Sokolov 穿透法1940年，美国的Firestone 脉冲反射法20世纪60年代电子技术大发展20世纪70年代，TOFD20世纪80年代以来，数字、自动超声、超声成像我国始于20世纪50年代初范围专业队伍理论及基础研究标准超声仪器差距1.3超声检测的基础知识次声波、声波和超声波声波：频率在20～20000Hz之间次声波、超声波对钢等金属材料的检测，常用的频率为0.5～10MHz超声波特点：方向性好能量高能在界面上产生反射、折射、衍射和波型转换穿透能力强超声检测工作原理主要是基于超声波在试件中的传播特性声源产生超声波，采用一定的方式使超声波进入试件；超声波在试件中传播并与试件材料以及其中的缺陷相互作用，使其传播方向或特征被改变；改变后的超声波通过检测设备被接收，并可对其进行处理和分析；根据接收的超声波的特征，评估试件本身及其内部是否存在缺陷及缺陷的特性。

超声检测工作原理脉冲反射法：声源产生的脉冲波进入到试件中——超声波在试件中以一定方向和速度向前传播——遇到两侧声阻抗有差异的界面时部分声波被反射——检测设备接收和显示——分析声波幅度和位置等信息，评估缺陷是否存在或存在缺陷的大小、位置等。

通常用来发现和对缺陷进行评估的基本信息为：1、是否存在来自缺陷的超声波信号及其幅度；2、入射声波与接收声波之间的传播时间；3、超声波通过材料以后能量的衰减。

超声检测的分类原理：脉冲反射、衍射时差法、穿透、共振法显示方式：A 、超声成像（B C D P）波型：纵波、横波、表面波、板波耦合方式：直接接触法、液浸法、EMA按探头个数：单、双、多按人工干预的程度分类：手工检测、自动检测超声检测的优点适用于金属、非金属和复合材料等多种制件的无损检测；穿透能力强，可对较大厚度范围内的试件内部缺陷进行检测。

超声波发展背景超声波是一种高频声波，其频率超过人类听觉范围的上限，通常在20 kHz以上。

超声波在物理、医学、工业和科学研究等领域具有广泛的应用。

以下是超声波发展背景的详细介绍。

1. 超声波的起源和发展历史超声波的起源可以追溯到19世纪初，当时科学家们开始研究声波的性质和传播规律。

1831年，法国物理学家皮埃尔·居里发现了压电效应，即某些晶体在受到压力或拉伸时会产生电荷。

这一现象为超声波的产生提供了基础。

随着科学技术的进步，超声波的应用逐渐扩展到各个领域。

在医学方面，20世纪初，人们开始利用超声波进行医学诊断。

1929年，奥地利医生卡尔·德斯特尔利首次利用超声波检测人体内部器官，开创了超声波医学诊断的先河。

2. 超声波的物理特性和传播规律超声波是一种机械波，它的传播需要介质的存在，通常是通过固体、液体或气体传播。

超声波的传播速度取决于介质的密度和弹性模量，通常在1500至5000米/秒之间。

超声波具有穿透力强、反射和散射能力弱等特点。

这使得超声波在医学诊断、材料检测、无损检测等领域具有独特的优势。

此外，超声波还可以通过多普勒效应来测量物体的速度和方向。

3. 超声波在医学领域的应用超声波在医学领域的应用是最为广泛和成熟的。

医学超声波主要用于诊断和治疗。

常见的超声波医学应用包括：- 超声波成像：通过发送超声波脉冲并接收其回波，可以生成人体内部器官的图像，用于诊断疾病和观察器官结构。

- 超声心动图：利用超声波观察和记录心脏的运动和结构，用于评估心脏功能和疾病。

- 超声治疗：通过聚焦超声波的能量，可以破坏肿瘤、消除结石等治疗疾病。

4. 超声波在工业领域的应用超声波在工业领域也有广泛的应用。

以下是一些常见的工业应用：- 材料检测：超声波可以检测材料中的缺陷、裂纹和异物，用于质量控制和无损检测。

- 清洗和去污：超声波震荡可以产生高频振动，用于清洗和去除物体表面的污垢和沉积物。

- 焊接和切割：超声波可以用于金属的焊接和塑料的切割，具有高效、精确的特点。

超声波的发展史自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。

1922年，德国出现了首例超声波治疗的发明专利；1939年发表了有关超声波治疗取得临床效果的文献报道。

40年代末期超声治疗在欧美兴起，直到1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上，才有了超声治疗方面的论文交流，为超声治疗学的发展奠定了基础。

1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表，超声治疗进入了实用成熟阶段。

国内在超声治疗领域起步稍晚，于20世纪50年代初才只有少数医院开展超声治疗工作，从1950年首先在北京开始用800KHz频率的超声治疗机治疗多种疾病，至50年代开始逐步推广，并有了国产仪器。

公开的文献报道始见于1957年。

到了70年代有了各型国产超声治疗仪，超声疗法普及到全国各大型医院。

40多年来，全国各大医院已积累了相当数量的资料和比较丰富的临床经验。

特别是20世纪80年代初出现的超声体外机械波碎石术和超声外科，是结石症治疗史上的重大突破。

如今已在国际范围内推广应用。

高强度聚焦超声无创外科，已使超声治疗在当代医疗技术中占据重要位置。

而在21世纪(HIFU)超声聚焦外科已被誉为是21世纪治疗肿瘤的最新技术。

超声波清洗是基于空化作用，即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆。

由此产生的冲击将浸没在清洗液中的工件内外表面的污物剥落下来。

随着超声频率的提高，气泡数量增加而爆破冲击力减弱，因此，高频超声特别适用于小颗粒污垢的清洗而不破环其工件表面。

空化作用：空化作用就是超声波以每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。

在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象，在压缩力作用时，真空核群泡受压力压碎时产生强大的冲击力，由此剥离被清洗物表面的污垢，从而达到精密洗净目的。

超声波清洗方式超过一般以的常规清洗方法，特别是工件的表面比较复杂，像一些表面凹凸不平，有盲孔的机械零部件，一些特别小而对清洁度有较高要求的产品如：钟表和精密机械的零件，电子元器件，电路板组件等，使用超声波清洗都能达到很理想的效果。

超声波发展背景超声波是一种高频声波，其频率超过人类听觉范围的上限（20kHz）。

超声波在许多领域具有广泛的应用，包括医学、工业、军事和科学研究等。

下面将详细介绍超声波的发展背景。

1. 历史背景超声波的研究起源于19世纪，当时科学家们开始探索声波在不同介质中的传播规律。

1877年，法国物理学家皮埃尔·居里发现了压电效应，即某些晶体在受到机械应力时会产生电荷。

这一发现为超声波的研究奠定了基础。

2. 技术发展超声波技术的发展经历了多个阶段。

20世纪初，德国物理学家卡尔·斯普拉格（Karl Sprague）首次使用超声波进行医学影像学研究，他发现超声波可以用于检测人体内部的器官和组织。

此后，医学超声成像技术得到了快速发展，成为一种非侵入性、无辐射的诊断工具。

在工业领域，超声波也有广泛的应用。

20世纪50年代，超声波清洗技术开始被应用于工业清洗领域，取代了传统的化学清洗方法。

超声波清洗具有高效、环保、无需使用有害溶剂等优点，被广泛应用于汽车制造、电子制造、航空航天等行业。

3. 应用领域3.1 医学应用超声波在医学领域有着广泛的应用。

医学超声成像技术可以通过发送超声波脉冲并接收其回波来生成人体内部的影像。

这种非侵入性的检测方法可以用于诊断和监测多种疾病，如肿瘤、心脏病和妊娠等。

此外，超声波还可以用于治疗，如超声波消融术、超声波刀等。

这些治疗方法具有微创性、无辐射、恢复快等优点，被广泛应用于手术和疾病治疗。

3.2 工业应用超声波在工业领域有多种应用。

超声波清洗技术可以用于清洗各种零部件和工件，具有高效、环保、无损伤等优点。

此外，超声波还可以用于焊接、切割、检测和测量等工业过程中。

3.3 科学研究应用超声波在科学研究中也有广泛的应用。

科学家们利用超声波进行材料表征、流体力学研究、生物力学实验等。

超声波可以提供高分辨率的成像和精确的测量，为科学研究提供了重要的工具。

4. 发展趋势随着科学技术的不断进步，超声波技术也在不断发展。

磁共振引导超声聚焦技术百年回顾超声检查目前是医疗上非常常见的技术，我们上医院看病或者体检经常会被要求进行相关检查，其实医疗上关于超声还有另外一个技术目前经常出现在我们的视野之内——就是超声聚焦技术，这个技术的发展过程已经有几十年近百年的历史，今天我们就来简单回顾这一历史发展过程。

早期历史：早期的超声波研究历史可以追述到1800年左右，当时有人开始研究超声波的物理属性，并总结了超声波的反射等基本原理；第一个被认可的超声波发射装置是在1915年被发明和使用的，当时发明该设备的目的是想发现沉在海底的Titanic号；1926年科学家已经在研究中发现了超声波特殊生物学效应，当时提出可能是由于超声波聚焦形成的；1935年通过聚焦超声波实验在体外发现了超声波聚焦后产生热效应、空化效应等多种物理现象；1942年Lynn等人利用聚焦超声进行了动物实验，证明可以使用聚焦超声在生物体内进行无创伤通路的深层热消融；50年代，Dr. Fry和Dr. Leksell(这位是有名的伽马刀的发明者之一）在开颅的情况下，使用聚焦超声来进行神经外科手术研究。

这些研究都是非常基础的，因为很多聚焦超声的生物学效应都在被尝试用来进行治疗，经过这些尝试后，最后大家明确了一点就是要利用聚焦超声的热效应进行治疗，因为这个效应在生物体内相对可控，是一个比较理想的治疗工具。

发展阶段到上世纪60年代开始，逐步开始有更多研究者将聚焦超声应用于体内的各种肿瘤治疗手段，他们首先在动物上尝试治疗，获得理想的结果后开始在人体试验；在这一过程中，大家发现超声聚焦使用的最大问题是在体内不可控，科学家无法判断聚焦点的位置和效果情况。

因此在此基础上发展出了影像引导超声聚焦治疗设备（当时是使用超声引导）和人体浅表组织超声聚焦治疗设备（现在超声聚焦美容就是这个技术发展起来的）。

但是这些设备解决了部分定位问题后，其临床实验的效果并不理想，因为科学家无法检测超声聚焦点的治疗温度，因此无法形成稳定的治疗效果，这直接限制了这个技术的推广应用。

超声波发展背景超声波（Ultrasound）是一种高频声波，其频率超过人类听觉范围，通常被定义为20kHz以上。

超声波在医学、工业、军事和科学研究等领域有着广泛的应用。

本文将详细介绍超声波的发展背景和其在不同领域的应用。

一、超声波的发展历程超声波的研究和应用可以追溯到19世纪。

以下是超声波发展的里程碑事件：1. 1794年，意大利物理学家Lazzaro Spallanzani首次发现蝙蝠使用超声波进行导航。

2. 1880年，法国物理学家Pierre Curie和Jacques Curie发现了压电效应，为超声波的发展奠定了基础。

3. 1917年，美国物理学家Paul Langevin发明了超声波探测器，实现了超声波的发射和接收。

4. 1950年代，超声波开始在医学领域得到广泛应用，用于诊断和治疗。

5. 1960年代，超声波成像技术得到突破性发展，首次实现了人体内部的图象显示。

6. 1970年代，超声波开始在工业领域应用，用于材料检测、无损检测等。

7. 1980年代，超声波开始在环境领域应用，用于水质监测、气体检测等。

二、超声波在医学领域的应用超声波在医学领域有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 超声波成像：超声波成像技术是医学影像学中最常用的技术之一，可以用于检测和诊断人体内部的疾病和异常情况。

2. 超声波治疗：超声波可以用于物理治疗，如超声波热疗、超声波消融术等，对于一些肿瘤和疾病的治疗有着显著的效果。

3. 超声波检测：超声波检测技术可以用于检测血流速度、心脏功能、胎儿发育等，对于疾病的早期诊断和监测具有重要意义。

4. 超声波导航：超声波导航技术可以在手术中提供实时的图象引导，匡助医生准确定位和操作，提高手术的安全性和成功率。

三、超声波在工业领域的应用超声波在工业领域也有着广泛的应用，主要包括以下几个方面：1. 材料检测：超声波无损检测技术可以用于检测材料的质量和缺陷，如金属材料的裂纹、焊接接头的质量等。