Akustický kontrastní faktor - Acoustic contrast factor

The akustický kontrastní faktor je číslo používané k popisu vztahu mezi hustoty a zvukové rychlosti (nebo ekvivalentně kvůli formě výrazu, hustotám a stlačitelnost ) dvou médií. Nejčastěji se používá v kontextu biomedicínské ultrazvukové zobrazování techniky využívající akustický kontrastní látky a v oblasti ultrazvukové manipulace s částicemi (akoustoforéza) mnohem menší než vlnová délka pomocí ultrazvukových stojatých vln. V posledně uvedeném kontextu je faktorem akustického kontrastu číslo, které v závislosti na jeho znaménku říká, zda daný typ částice v daném médiu bude přitahován k tlak uzly nebo anti-uzly.

Příklad - částice v médiu

Obrázek ukazuje průřez přímého, silnostěnného (šedého), vodou naplněného kanálu (modrého) s jednorozměrnou stojatou ultrazvukovou tlakovou rezonancí poloviční vlnové délky (zelená křivka). F_rad je radiační síla na malé suspendované částice. Částice, které mají ve vodě pozitivní (červený) kontrastní faktor, se přesouvají do tlakových uzlů, zatímco částice se záporným (žlutým) kontrastním faktorem ve vodě se přesouvají do antitlakových uzlů.

V ultrazvukovém poli stojatých vln je malá sférická částice ( ${displaystyle all lambda}$ , kde ${displaystyle a}$ je poloměr částic a ${displaystyle lambda}$ je vlnová délka) suspendovaná v neviditelné tekutině se bude pohybovat účinkem síly akustického záření. Směr jejího pohybu se řídí fyzikálními vlastnostmi částice a okolního média, vyjádřenými ve formě akoustoforetického kontrastního faktoru ${displaystyle phi}$ . ^[1]^[2]

Vzhledem ke stlačitelnosti ${displaystyle eta _ {m}}$ a ${displaystyle eta _ {p}}$ a hustoty ${displaystyle ho _ {m}}$ a ${displaystyle ho _ {p}}$ akustického kontrastního faktoru média, respektive částice ${displaystyle phi}$ lze vyjádřit jako:^[2]

{displaystyle phi = {frac {5ho _ {p} -2ho _ {m}} {2ho _ {p} + ho _ {m}}} - {frac {eta _ {p}} {eta _ {m}} }}

Pro kladnou hodnotu ${displaystyle phi}$ , částice budou přitahovány k tlakovým uzlům.

Pro zápornou hodnotu ${displaystyle phi}$ , částice budou přitahovány k tlakovým anti-uzlům.

Viz také

Reference

^ Bruus, Henrik (2012). „Akustofluidika 7: Síla akustického záření na malé částice“. Laboratoř na čipu. 12 (6): 1014. doi:10.1039 / c2lc21068a. ISSN 1473-0197. PMID 22349937.
^ ^A ^b Lenshof, Andreas; Laurell, Thomas (2010). "Kontinuální separace buněk a částic v mikrofluidních systémech". Recenze chemické společnosti. 39 (3): 1203. doi:10.1039 / b915999c. ISSN 0306-0012. PMID 20179832.

Tento akustika související článek je a pahýl. Wikipedii můžete pomoci pomocí rozšiřovat to.

[1] Bruus, Henrik (2012). „Akustofluidika 7: Síla akustického záření na malé částice“. Laboratoř na čipu. 12 (6): 1014. doi:10.1039 / c2lc21068a. ISSN 1473-0197. PMID 22349937.

[:0-2] A ^b Lenshof, Andreas; Laurell, Thomas (2010). "Kontinuální separace buněk a částic v mikrofluidních systémech". Recenze chemické společnosti. 39 (3): 1203. doi:10.1039 / b915999c. ISSN 0306-0012. PMID 20179832.

[1]

[2]