ทรานสดิวเซอร์ผลิตคลื่นเสียงที่ช่วยลดความเจ็บปวดได้อย่างไร?

ในวิชาคณิตศาสตร์ คลื่นตามขวางประกอบด้วยคลื่นสั่นซึ่งมีเส้นทางของทิศทางตั้งฉากกับการเคลื่อนที่ของคลื่น เงื่อนไขนี้หมายความว่าความยาวของการแกว่งในคลื่นตามขวางจะยาวกว่าความยาวคลื่นของมัน ทำให้ยากต่อการสร้างคลื่นในความถี่และความยาวคลื่นที่กำหนด

คลื่นตามขวางเหล่านี้พบได้ในธรรมชาติทุกที่

ตัวอย่าง ได้แก่ น้ำที่ไหลผ่านผิวสระน้ำหรือลำธาร หรือคลื่นเสียงที่เกิดจากน้ำตก พวกเขายังสามารถพบได้ในอากาศ สิ่งเหล่านี้เรียกว่าคลื่นทรานโซนิกและคลื่นเกิดขึ้นเมื่อความเร็วของเสียงสูงกว่าความเร็วของเสียงในน้ำ

หนึ่งในคุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของคลื่นตามขวางคือพวกมันเป็นระยะ เมื่อความเร็วของเสียงสูง ความถี่ของคลื่นจะเพิ่มขึ้น เมื่อความเร็วของเสียงลดลง ความถี่ของคลื่นจะลดลง นี้เรียกว่าเรโซแนนซ์ (resonance) ซึ่งเกิดขึ้นเนื่องจากคลื่นสามารถสะท้อนซึ่งกันและกันได้.

ความถี่ของคลื่นออสซิลเลเตอร์สามารถคำนวณได้โดยใช้สูตรเช่นกฎของคลอสเซียส อย่างไรก็ตาม สูตรนี้ใช้ได้เฉพาะกับคลื่นที่มีเส้นทางการแพร่กระจายที่ราบเรียบเท่านั้น ดังนั้น สูตรจะไม่เป็นประโยชน์สำหรับคลื่นที่เคลื่อนที่ในเส้นทางการเคลื่อนที่เป็นวงกลม

แม้ว่าคลื่นตามขวางจะพบได้ในธรรมชาติทุกที่ แต่ก็มีประโยชน์อย่างยิ่งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และในตัวแปลงสัญญาณอะคูสติก ซึ่งใช้ในการผลิตคลื่นอัลตราซาวนด์ อัลตราซาวนด์คือคลื่นเสียงความถี่สูงที่ผลิตโดยอุปกรณ์ เช่น ปืนเสียงหรือโพรบอัลตราซาวนด์

คลื่นเสียงเกิดจากอนุภาคอันเป็นผลมาจากการชนกันระหว่างกัน อัลตราซาวนด์ที่ผลิตโดยปืนเสียงนั้นเกิดจากการชนกันของโมเลกุลอากาศขนาดเล็กกับอีกโมเลกุลของอากาศที่เร็วกว่าและการชนกันของโมเลกุลอากาศขนาดใหญ่มากกับอีกโมเลกุลของอากาศที่ช้ากว่า การชนกันทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความดันในตัวกลางที่คลื่นเสียงเคลื่อนที่จากตัวกลางหนึ่งไปยังอีกตัวกลาง การเปลี่ยนแปลงนั้นทำให้เกิดคลื่นซึ่งแพร่กระจายผ่านตัวกลาง ในเวลาเดียวกัน คลื่นเสียงจะสร้างการเปลี่ยนแปลงแรงดันในตัวกลางที่เป็นแหล่งกำเนิดของคลื่นเสียง

ในทรานสดิวเซอร์ พลังงานของคลื่นเสียงทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความดันในตัวกลาง ซึ่งจะสร้างสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณไฟฟ้านี้จะถูกแปลงเป็นสัญญาณไฟฟ้าโดยจูนเนอร์ ซึ่งจะแปลงพลังงานกลเป็นสัญญาณไฟฟ้า สัญญาณนี้ซึ่งแปลเป็นพลังงานกลที่วัดโดยไมโครโฟนหรือการ์ดเสียง

ทรานสดิวเซอร์สามารถใช้ในการบำบัดด้วยอัลตราซาวนด์เพื่อรักษาผู้ป่วยหูหนวก

นอกจากนี้ยังสามารถใช้ทรานสดิวเซอร์เพื่อช่วยในการป้องกันอาการหูหนวก

ในอัลตราซาวนด์ เทคโนโลยีคลื่นตามขวางมีการใช้งานที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่น ทรานสดิวเซอร์อัลตราซาวนด์สามารถใช้รักษาเนื้องอกในร่างกายและเพื่อช่วยในการรักษาเดือยของกระดูกในข้อต่อ พวกเขายังมีประโยชน์ในการช่วยให้ได้รับบาดเจ็บที่กระดูกสันหลังและในการรักษากระดูกหักและความผิดปกติของกระดูก

ทรานสดิวเซอร์ยังใช้เพื่อส่งคลื่นเสียงอัลตราซาวนด์เข้าสู่ร่างกายมนุษย์ คลื่นเสียงเหล่านี้ใช้เพื่อช่วยลดความเจ็บปวดและรักษาปัญหาทางระบบประสาทต่างๆ

ทรานสดิวเซอร์ยังใช้ในงานอิเล็กทรอนิกส์หลายประเภท สามารถใช้เพื่อส่งสัญญาณไฟฟ้าไปยังโทรทัศน์หรือเพื่อจ่ายไฟให้กับคอมพิวเตอร์แล็ปท็อป และส่งสัญญาณวิทยุนาฬิกาปลุกส่วนบุคคล

การบำบัดด้วยอัลตราซาวด์สามารถใช้ได้กับปัญหาทางการแพทย์ที่หลากหลาย รวมถึงการรักษาอาการบาดเจ็บที่ไขสันหลัง ได้รับความนิยมอย่างมากจากการใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ในด้านต่างๆ