離子交換分離原理及機械設(shè)備介紹

離子交換分離原理及設(shè)備離子交換樹脂及其分離原理√

離子交換樹脂的分類及合成√

離子交換樹脂的理化性能√

離子交換機理及選擇性離子交換裝置及再生離子交換設(shè)備及計算√

離子交換設(shè)備的結(jié)構(gòu)√

離子交換設(shè)備的計算·離子交換樹脂的分類按樹脂骨架的主要成分分為聚苯乙烯型樹脂、聚丙烯酸型樹脂、酚-醛型樹脂等；按聚合的化學反應(yīng)分為共聚型樹脂和縮聚型樹脂；按樹脂骨架的物理結(jié)構(gòu)分為凝膠型樹脂(微孔樹脂)、大網(wǎng)絡(luò)樹脂(大孔樹脂)及均孔樹脂；按樹脂的酸堿性分為強酸性、弱酸性陽離子交換樹脂和強堿性、弱堿性陰離子交換樹脂。·幾類樹脂性能的比較類型性能陽離子交換樹脂陰離子交換樹脂強酸性弱酸性強酸性弱酸性活性基團磺酸羧酸季胺伯胺、仲胺pH的影響無酸性交換力小無堿性交換力小鹽的穩(wěn)定性穩(wěn)定洗滌時水解穩(wěn)定洗滌時水解再生劑用量3～5倍1.5～2倍3～5倍1.2～2倍交換速率快慢快慢·離子交換樹脂的理化性能顆粒度：大多數(shù)為球形，直徑0.2～1.2mm；交換容量：表示方法有質(zhì)量交換容量(mmol/g樹脂)和體積交換容量(mmol/mL樹脂)；此外還有工作交換容量和再生交換容量；機械強度膨脹度含水量及密度：含水量一般是0.3～0.7g/g干樹脂)；濕堆積密度和濕真密度一般為600～850kg/m2和1100～1400kg/m2；孔結(jié)構(gòu)·離子交換機理及選擇性√離子交換機理B+A+

?薄膜

?離子交換過程包括5步：?1.A+自溶液擴散到樹脂表面；?2.A+從樹脂表面擴散到樹脂內(nèi)部的活性中心；?3.A+在活性中心發(fā)生交換反應(yīng)；?4.解吸離子B+自樹脂內(nèi)部的活性中心擴散到樹脂表面；?5.B+從樹脂表面擴散到溶液；Sampleapplicationand

washElutionEquilibrationRegeneration?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-

?-?-?-?-?-

?-?-?-?-

?-?-?-

?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-?-

?-?-?-?-?-?+

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?+?-+?+?+?+?-?+?+?-?+?+?+?+?-?+?+?-?-?-+?-?+?+?+?-+?+

?-+?+

?-?+?+?-?-?+?+?-?-?-?-?-+?-?-?+?-?-?-·離子交換機理及選擇性√離子交換機理·離子交換機理及選擇性√離子交換過程的選擇性離子的水化半徑離子的化合價溶液的酸堿度交聯(lián)度、膨脹度和分子篩樹脂與交換離子之間的輔助力有機溶劑的影響離子交換裝置及再生料液處理液√離子交換裝置單床式

?

多床式料液處理液料液處理液復床式料液處理液混合床式離子交換裝置及再生√再生方式料液再生液處理液

?廢液順流再生料液廢液處理液

?再生液逆流再生離子交換裝置及再生√再生方式廢液再生液料液再生液處理液對流逆流再生廢液再生液料液再生液處理液對流再生離子交換裝置及再生√再生操作?交換

?反洗

?再生

?水洗

?交換料液處理液廢水反洗水再生水正洗水廢水再生廢液動畫演示料液處理液離子交換裝置及再生√再生操作?混合床再生的操作過程圓筒體的高徑比一般為2～3，樹脂層高度約為圓筒高度的50

～70％。持板的離子交換罐1-視鏡2-進料口3-手口4-液體分布器5-樹脂層6-多孔板7-尼龍層8-出液口石支持層的離子交換罐1-進料口2-視鏡3-液位計4-樹脂層5-卵石層6-出液口被交換溶液進口淋洗水、解吸液及再生劑進口廢液出口分布器分布器淋洗水、解吸液及再生劑出口，反洗水進口吸附離子交換罐式離子交換器換罐制備無機鹽的流程續(xù)離子交換設(shè)?備漩渦式連續(xù)離子交換設(shè)備離子交換設(shè)備的計算√罐體積?罐體積Vt：?罐高徑比一般取Hi/D=2～3?！探粨Q設(shè)備的放大?1.根據(jù)交換罐負荷相同的原則放大；?2.根據(jù)交換罐中溶液空塔流速相同的原則放大；?3.溶液通過床層的壓力降離子交換的應(yīng)用及特點應(yīng)用1.氨基酸2.有機酸3.抗生素4.生物酶特點1.樹脂無毒且可反復使用2.少用或不用有機溶劑3.成本低4.設(shè)備簡單5.操作方便吸附分離原理及設(shè)備吸附分離機理吸附法是利用合適的吸附劑，在一定的操作條件下，使發(fā)酵液中的產(chǎn)物被吸附在固定吸附劑的內(nèi)外表

面上，再以適當?shù)慕馕鼊a(chǎn)物從吸附劑上解吸下來，從而達到分離濃縮的目的。吸附分離原理及設(shè)備吸附劑的選擇吸附劑按其化學結(jié)構(gòu)可分為兩大類：一類是有機吸附劑，如活性炭、球形炭化樹脂、聚酰胺、纖維素、大孔樹脂等；另一類是無機吸附劑，如白土、氧化鋁、硅膠、硅藻土等。吸附操作及設(shè)備?1.攪拌罐內(nèi)的吸附操作?2.固定床吸附色譜分離原理及設(shè)備色譜分離原理色譜分離操作條件色譜分離設(shè)備Column

Chromatography實驗室規(guī)?？罩b柱示范錄像Gel

Filtration

-size

Resin

has

fixed

size

pores

which

allow

molecules

smaller

than

a

given

size

to

enterSmall

molecules

will

take

longer

to

passdown

the

column

than

large

ones

becausethey

travel

furtherCan

estimate

molecular

weight

bycomparison

with

a

standardIon

Exchange

-

chargeya)

Mixture

of

proteins

isapplied

to

the

negativelcharged

column

resin

–balanced

by

Na+

ions(red)b)-ve

and

neutral

proteinspass

in

the

void

volume,+ve

proteins

stickExcess

of

Na+

ions

isadded+ve

proteins

are

eluted

Could

have

usedchange

in

pH

to

elute

theproteinsCATION

EXCHANGEAffinity

ChromatographyUses

specific

binding

property

to

attach

protein

to

columnIncrease

concentration

of

ligand

to

elute

the

proteinExamples:antibody

columns

-

monoclonal

antibody

attached

to

columnglutathione

column

–

binds

glutathione-S-transferase

on

target規(guī)模的色譜分離流程譜分離設(shè)備?玻璃色譜分離柱譜分離設(shè)備帶熱夾套分離柱反轉(zhuǎn)式分離柱?KTAexplorer

??KTApurifier?KTAFPLC色譜分離設(shè)備色譜分離設(shè)備實驗室層析和大規(guī)模層析的分別實驗室大規(guī)模生產(chǎn)分辨率??越多峰越好種類純度要求純度提高分辨率??定性增加 增加樣品量 產(chǎn)量?(生產(chǎn)力)(峰越少越好)上樣速度不注重最大樣品處理速度?次/h生產(chǎn)力=g/ml膠/h線性放大固定以下條件：1.相同線行流速2.相同緩沖液3.相同填料4.相同柱高5.相同樣品濃度和pH6.相同樣品體積和柱床體積比例7.相同梯度體積和柱床體積比例放大：1.柱直徑2.體積流速3.上樣體積?2.0?1.0?0?0?1?2?3?4?5

?6?(column

volumes)?A?280

nm?1.0?0?0?1?2?3?4?5

?6?(column

volumes)?A

?280

nm?2.030RPCFineLINE

200L400-fold

scale

up10

mm

diameter

column?Column:

SOURCE

30RPC,a)

10x300

mm(23.6

ml)b)

FineLINE

200L,100x300

mm(9.4

l)?Sample:

Mixtureof

Angiotensin

II,ribonucleaseandinsulin?Sample

load:0.064

mg/mlmedium?Eluent

A:0.1%

TFA/0.05

MNaCl?Eluent

B:0.1%

TFA/60%n-propanol?Flow

rate:

150

cm/ha)

2

ml/minb)

785

ml/min?Gradient:20-70%

B,

5

columnvolumes?切實可行的可放大性?SOURCE?KTA?

explorer1023.6-ml

columnBioProcess9.4-litre

column?切實可行的可放大性大型層析柱

多種大小,材料可供選擇,柱床體積高達千多升也可以訂做

經(jīng)濟型INdEX和層疊柱

制藥用BPG和

CHROMAFLOW柱

極高標準的BPSS柱

專為SOURCE填

料設(shè)計的FineLINE柱CHROMAFLOW自動裝卸層析柱

裝卸柱到清洗都無需打開柱頭安全,重復性高節(jié)省人力Chromaflow自動裝卸填料生產(chǎn)柱示范錄像STREAMLINE擴張柱床吸附技術(shù)配合STREAMLINE填料和層析柱使用粗樣無需離心，過濾，直接上柱層析法回收率高，選擇性多，可自動化取代離心和超濾設(shè)備小結(jié)離子交換分離原理及設(shè)備吸附分離原理及設(shè)備色譜分離原理及設(shè)備第3講

醫(yī)學超聲成像技南方醫(yī)術(shù)科術(shù)大學匯報人姓名主要內(nèi)容超聲成像基本原理——超聲回波法醫(yī)學超聲設(shè)備的分類超聲診斷儀的主要參數(shù)6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義42Part

.01超聲成像基本原理——超聲回波法超聲回波法把幾兆赫至幾十兆赫的高頻聲脈沖發(fā)射到生物體內(nèi)，再接收反射波（回波），這種方法稱為超聲脈沖回波法。脈沖寬度：幾微秒脈沖間隔：幾百微秒（接收放大器處理回波的時間）脈沖回波法最早較早是應(yīng)用于雷達和聲納?；夭〞r間t、探測距離L的關(guān)系，c為聲速6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義446/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義456/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義46超聲回醫(yī)學波超聲儀器法原理講示義

意圖6/24/202347儀器基本框圖發(fā)射通道：時鐘電路（同步脈沖發(fā)生器）、發(fā)射器（高頻脈沖發(fā)生器）、換能器（探頭）接收通道：接收換能器、射頻放大器（RFA）、6/2檢4/2023

波及抑制電路、視頻醫(yī)學超聲放儀器原大理講義器（UFA）48Part

.022醫(yī)學超聲設(shè)備的分類A型超聲A型超聲診斷儀因其回聲顯示采用幅度調(diào)制

(Amplitude

Modulation)而得名。A型顯示是超聲診斷儀最基本的一種顯示方式，即在陰極射線管(CRT)熒光屏上，以橫坐標代表被探測物體的深度，縱坐標代表回波脈沖的幅度，故由探頭(換能器)定點發(fā)射獲得回波所在的位置可測得人體臟器的厚度、病灶在人體組織中的深度以及病灶的大小。根據(jù)回波的其他一些特征，如波幅和波密度等，6/2還4/2023

可在一定程度上對病醫(yī)學超聲灶儀器原進理講義行定性分析。506/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義51由于A型顯示的回波圖，只能反映局部組織的回波信息，不能獲得在臨床診斷上需要

的解剖圖形，且診斷的準確性與操作醫(yī)師

的識圖經(jīng)驗關(guān)系很大，因此其應(yīng)用價值已

漸見低落，即使在國內(nèi)，A型超聲診斷儀也很少生產(chǎn)和使用了。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義52M型超聲6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義53M型超聲成像診斷儀適用于對運動臟器，如心臟的探查。由于其顯示的影像是由運動回波信號對顯示器掃描線實行輝度調(diào)制，并按時間順序展開而獲得一維空間多點運動時序（motion-time）圖，故稱之為M型超聲成像診斷儀，其所得的圖像也叫做超聲心動圖。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義546/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義55M型超聲診斷儀發(fā)射和接收工作原理與A型有些相似，不同的是其顯示方式。對于運動臟器，由于各界面反射回波的位置及信號大小是隨時間而變化的，如果仍用幅度調(diào)制的A型顯示方式進行顯示，所顯示波形會隨時間而改變，得不到穩(wěn)定的波形圖。因此，M型超聲診斷儀采用輝度調(diào)制的方法，使深度方向所有界面反射回波用亮點形式在顯示器垂直掃描線上顯示出來，隨著臟器的運動，垂直掃描線上的各點將發(fā)生位置上的變動，定時地采樣這些回波并使之按時間先后逐行在屏上顯示出來。圖中可以看出，由于臟器的運動變化，活動曲線的間隔亦隨之發(fā)生變化，如果臟器中某一界面是566/2靜4/2023

止的，活動曲線將變醫(yī)學超聲為儀器原水理講義平直線。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義57M型超聲診斷儀對人體中的運動臟器，如心臟、胎兒胎心、動脈血管等功能的檢查具有優(yōu)勢，并可進行多種心功能參數(shù)的測量，如心臟瓣膜的運動速度、加速度等。但M型顯示仍不能獲得解剖圖像，它不適用于對靜態(tài)臟器的診查。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義58B型超聲6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義59為了獲得人體組織和臟器解剖影像，繼A型超聲診斷儀應(yīng)用于臨床之后，B型、P型、BP型、C型和F型超聲成像儀又先后問世，由于它們的一個共同特點是實現(xiàn)了對人體組織和臟器的斷層顯示，通常將這類儀器稱為超聲斷層掃描診斷儀。雖然B型超聲成像診斷儀因其成像方式采用輝度調(diào)制(Brightness

Modulation)而得名，其影像所顯

示的卻是人體組織或臟器的二維超聲斷層圖(或稱

剖面圖)，對于運動臟器，還可實現(xiàn)實時動態(tài)顯示。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義606/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義61C型超聲C型掃查，又稱C型顯示，“特定深度掃查”

(constant

depth

mode)。與B型掃查一樣都是輝度調(diào)制的二維切面象顯示方式，所不同的是B型掃查所獲得的是超聲波束掃查平面本身的切面象，即縱向切面象。可惜由于C型掃查的靈敏度較低，顯象速度不易提高，使C型掃查技術(shù)的發(fā)展受到6/2限4/2023

制。醫(yī)學超聲儀器原理講義

626/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義636/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義64D型超聲D型超聲成像診斷儀也即超聲多普勒診斷儀，它是利用聲學多普勒原理，對運動中的臟器和血液所反射回波的多普勒頻移信號進行檢測并處理，轉(zhuǎn)換成聲音、波形、色彩和輝度等信號，從而顯示出人體內(nèi)部器官的運動狀態(tài)。超聲多普勒診斷儀主要分為3種類型：即連續(xù)式超聲多普勒(continuous

wave

doppler)成像診斷儀脈沖式超聲多普勒(pulsed

wave

doppler)成像診斷儀實時二維彩色超聲多普勒血流成像(color

doppler656/24/2023

flow

image)診斷儀。醫(yī)學超聲儀器原理講義F型超聲66F型掃查，又稱F型顯示。它與C型掃進原理上是相似的。區(qū)別僅在于：在掃查一幅圖像的過程中，

C型掃查平面距探頭的深度是不變的，而F型掃查面距探頭的深度是一變量，不是一個常量。根據(jù)成像需要可作相應(yīng)變動，從而可獲得6/2斜4/2023

面、曲面的F型醫(yī)圖學超聲儀像器原理講義6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義67P型超聲6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義68又稱P型顯示，它可視為一種持殊的B型顯示，超聲換能器置于圓周的中心，徑向旋轉(zhuǎn)掃查線與顯示器上的徑向掃描線作同步的旋轉(zhuǎn)。主要適用于對肛門、直腸內(nèi)腫瘤、食道癌及子宮頸癌的檢查，亦可用于對尿道、膀胱的檢查。P型超聲診斷儀所使用的探頭稱為徑向掃描探頭，如尿道探頭，直腸探頭都屬于徑向掃描探頭。掃

描時探頭置于體腔內(nèi)，如食道、胃或直腸等。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義696/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義70Part

.013超聲診斷儀的主要參數(shù)主要參數(shù)6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義72表征超聲診斷儀性能的參數(shù)，從大的方面可分為三類，這就是：聲系統(tǒng)參數(shù)

圖像特性參數(shù)

電氣特性參數(shù)在眾多的參數(shù)中，我們只討論其中幾個主要參數(shù)。聲系統(tǒng)參數(shù)：聲輸出的強度、總功率等；

超聲場的時頻特性，如波型、持續(xù)時間、脈沖重復頻率、脈沖形狀、頻率、脈沖帶寬等；

聲場分布特性，如換能器類型、波束形狀、聚焦特性、景深等。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義73圖像特性參數(shù)：分辨力；位置記錄精度；深度測量精度；幀頻；存貯器的容量；圖像處理能力。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義74電氣特性參數(shù)：靈敏度；增益及TGC指標；壓縮特性及動態(tài)范圍；顯示器的動態(tài)范圍；系統(tǒng)的帶寬等。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義75Part

.02幾個主要參數(shù)動態(tài)范圍顯示信號的最大水平與最小水平的比稱為動態(tài)范圍(Dynamic

Range,DR)，DR描述了信號幅度變化的大小，一般用分貝[dB]值表示。式中：Umax—信號最大值，Umin

—信號最小6/24/2值02377醫(yī)學超聲儀器原理講義生物組織的聲界面特性，組織吸收（超聲衰減）特性及探測深度決定了信號的動態(tài)范圍6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義78因此動態(tài)范圍DR通常由兩個部分組成：聲界面特性（聲阻抗差）所確定的信號幅度變化（SDR）超聲在組織傳播過程中衰減所引起的信號幅度變化，超聲傳播衰減取決于組織特性（超聲衰減系數(shù)

）與傳播距離（L）由此超聲回波總動態(tài)范圍可寫為：DR

=

2 L

+

SDR對動態(tài)范圍的影響因素6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義79超聲在生物組織中傳播所產(chǎn)生的全部回波；

超聲發(fā)射功率、接受放大器的等效輸入噪聲；終端顯示裝置的動態(tài)范圍；動態(tài)壓縮方法時間增益控制——補償傳輸衰減幅度增益控制——使有用信號相對壓縮線形范圍線性范圍，一般指的是儀器中放大器線性范圍，它給出放大器輸入信號和輸出信號之間成線性關(guān)系的區(qū)域。即Uo

=

KUi線性關(guān)系也用分貝值來表示式中：Umax—信號最大值，Umin

—信號最小值，可6/24/20見23線性放大器的線性醫(yī)學范超聲儀圍器原理講即義

是動態(tài)范圍806/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義81當輸出信號的最大幅度保持不變時，輸入信號的線性范圍將隨著K值的減小而增大。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義82分辨率6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義83分辨力指成像系統(tǒng)能分辨空間尺寸的能力，即能把兩點區(qū)分開來的最短距離。超聲顯像儀的分辨力是衡量其質(zhì)量好壞的最重要的指標，分辨力越高，越能顯示出臟器的細小結(jié)構(gòu)。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義84超聲成像的分辨力有橫向分辨力和縱向分辨力之分。前者是指垂直于超聲脈沖束方向上的分辨力，后者是沿波束軸方向上的分辨力。這兩種分辨力的大小差別很大，縱向分辨力總是優(yōu)于橫向分辨力。而且，垂直于波束軸的兩個維上的橫向分辨力也往往不同。影響橫向分辨力和縱向分辨力的因素各不相同，6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義85橫向分辨力又稱側(cè)向分辨力，它表示區(qū)分處于聲束軸垂直的平面上的兩個物體的能力。超聲波束直徑尺寸直接影響橫向分辨力，波束直徑越細，能分辨的尺度越小，橫向分辨力越高。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義86影響橫向分辨率的因素顯示熒光點尺寸的影響波束直徑尺寸的影響

動態(tài)范圍的影響6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義876/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義886/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義89儀器的圖像質(zhì)量主要取決于橫向分辨力。橫向分辨力好，圖像細膩，小結(jié)構(gòu)就能顯示清楚。橫向分辨力主要由換能器的尺寸、形狀、發(fā)射頻率、聚焦等因素決定。當顯示屏光點尺寸較大時，也會影響橫向分辨力。此外，隨著深度的增加，脈沖頻譜中的各種頻率成分的衰減情況也不同，這個因素也潛在地影響著橫向分辨力?，F(xiàn)代化的顯像儀橫向分辨力可優(yōu)于2mm。6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義90縱向分辨力又稱軸向分辨力或距離分辨力，表示在聲束軸線方向上對相鄰兩回聲點的分辨力。縱向分辨力與發(fā)射超聲頻率有關(guān)，因為聲波的縱向分辨力理論極限為聲波的半波長。頻率越高，波長越短?？v向分辨力與超聲脈沖的持續(xù)時間有關(guān)，脈沖持續(xù)時間越短，即脈沖越窄，縱向分辨力越高。超聲脈沖持續(xù)時間與發(fā)射電脈沖寬度及換能器阻6/2尼4/2023

有關(guān)。醫(yī)學超聲儀器原理講義

91影響縱向分辨率的因素脈沖寬度的影響增益大小的影響6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義926/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義936/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義94色散吸收對橫向、縱向分辨率的影響6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義95吸收與頻率的關(guān)系——頻率越高，吸收越強；頻譜中心向低頻偏移；波束變寬；前沿變壞；理想的情況下，工作頻率越高，分辨率越高；生物組織的平均衰減系數(shù)接近1dB/cm·MHz；頻率3MHz—深度20

cm—衰減60dB，94%頻率10MHz—深度20

cm—衰減200dB，99.5%在大多數(shù)情況下，最佳工作頻率就是超聲波穿透深度不超過200個波長時就能達到被探測臟器的

那個頻率；例如：頻率為3MHz時，波長是0.51mm它能夠像。6/2形4/2023

成102mm深處組織的醫(yī)學良超聲儀好器原理講圖義96帶寬6/24/202397醫(yī)學超聲儀器原理講義工作頻率超聲診斷儀的工作頻率，根據(jù)兩個方面因素作最佳的選擇。首先，從分辨力的角度說，增高頻率，可以改善分辨力。頻率越高，波長越短，則波束的指向性越好（近場距離大，而發(fā)散角?。?，橫向和縱向分辨力都能提高。其次，從穿透深度的角度來看，工作頻率越高，則衰減成正比地增加，必然使探測深度減小。若6/2要4/2023

求較大的穿透深度，醫(yī)學超聲就儀器原得理講義取較低的工作頻率。98因此，在設(shè)計中不得不在工作深度與頻率之間取合理的折衷。比如眼科應(yīng)用中，所要求深度小，可以用高頻率以提高分辨力，一般用10MHz。而

要穿透較大深度（如腹腔）時，則只能取較低工作頻率。通用B型超聲診斷儀的工作頻率一般在

3.5MHz，有些診斷儀配有多種不同頻率的的需要。6/2探4/2023

頭以滿足不同檢醫(yī)查學超聲儀深器原理講度義99常用超聲診斷儀的超聲頻率；動態(tài)范圍分辨率(波長mm)頻率(MHz)10dB1.520dB2.530dB3.010.253.754.52.50.91.51.850.450.750.910學0.2750.3750.45作用距離（穿透深度）指儀器發(fā)射的超聲波束可以穿透并能顯示出回聲圖像的被測介質(zhì)深度。超聲醫(yī)學成像系統(tǒng)的作用距離，通常要滿足處于相當深度上的各種器官的成像需要，如腹部成像就需要有20cm的工作距離，而用于眼球的深度為

10cm。影響作用距離的主要因素是脈沖信號在傳播途中的衰減，這是由于組織的吸收、反射、折射、散射等原因引起的。6/24/2023

醫(yī)學超聲儀器原理講義

101要提高儀器的探測深度，有三個方面的途徑。

降低工作頻率。但降低工作頻率，則分辨力也隨之降低，這是一個限制。

提高接收機的靈敏度和擴大動態(tài)范圍，使能接收較遠距離的微弱的反射信號，但這要受到換能器噪聲的限制，信噪比極限對診斷超聲的最大穿透深度上的限制為300個波長左右。

加大發(fā)射功率，使遠距離的微小聲阻抗差也能產(chǎn)生較強反射，從而使更遠距離的病灶也能被探測到，但要考慮安全劑量的限制。6/24/2023

考慮到各方面的指醫(yī)標學超聲，儀器原理應(yīng)講義合理選取作用距離。102脈沖重復頻率6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義103指脈沖工作方式超聲儀器每秒鐘重復發(fā)射超聲脈沖的次數(shù)，即探頭激勵脈沖的頻率。重復頻率主要取決于所需探測的最大深度以及掃描的回掃時間。設(shè)最大深度L=20cm，超聲速度c=1540/s，則探測最大深度所需時間為2L/c，最大重復頻率為：6/24/2023醫(yī)學超聲儀器原理講義104重復頻