超声学的发展历史

1. 超声学的发展历史

超声的研究和发展，与媒质中超声的产生和接收的研究密切相关。1883年首次制成超声气哨，此后又出现了各种形式的气哨、汽笛和液哨等机械型超声发生器(又称换能器)。由于这类换能器成本低，所以经过不断改进，至今还仍广泛地用于对流体媒质的超声处理技术中。20世纪初，电子学的发展使人们能利用某些材料的压电效应和磁致伸缩效应制成各种机电换能器。1917年，法国物理学家朗之万用天然压电石英制成了夹心式超声换能器，并用来探查海底的潜艇。随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展，又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器，以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型换能器等多种超声换能器。材料科学的发展，使得应用最广泛的压电换能器也由天然压电晶体发展到机电耦合系数高、价格低廉、性能良好的压电陶瓷、人工压电单晶、压电半导体以及塑料压电薄膜等。产生和检测超声波的频率，也由几十千赫提高到上千兆赫。产生和接收的波型也由单纯的纵波扩大为横波、扭转波、弯曲波、表面波等。如频率为几十兆赫到上千兆赫的微型表面波都已成功地用于雷达、电子通信和成像技术等方面。近年来，为了物质结构等基础研究的需要，超声波的产生和接收还在向更高频率(10¹²赫以上)发展。例如在媒质端面直接蒸发或溅射上压电薄膜或磁致伸缩的铁磁性薄膜，就可获得数百兆赫直至几万兆赫的超声；利用凹型的微波谐振腔，可在石英棒内获得几万兆赫的超声。此外，用热脉冲、半导体雪崩、超导结、光子与声子的相互作用等方法，产生或接收更高频率的超声。

2. 超声成像的发展历程

3. 超声学的发展

随着人们能产生和接收的超声波频率的不断提高，目前已正在逐步接近点阵热振动的频率，利用这些甚高频超声的量子化声能来研究原子间的相互作用、能量传递等问题是十分有意义的。通过对甚高频超声声速和衰减的测定，可以了解声波与点阵振动的相互关系及点阵振动各模式之间的耦合情况，还可以用来研究金属和半导体中声子与电子、声子与超导结、声子与光子的相互作用等。因此，超声和电磁辐射及粒子轰击一起列为研究物质微观结构和微观过程的三大重要手段。与之有关的一门新分支学科——量子声学也正在形成。超声学是一门应用性和边缘性很强的学科，从它一百多年来的发展可以看出，超声学是随着它在国防、工农业生产、医学、基础研究等领域中应用的不断深入而得到发展的。它不断借鉴电子学、材料科学、光学、固体物理等其他学科的内容，而使自己更加丰富。同时，超声学的发展又为这些学科的发展提供了一些重要器件和行之有效的研究手段。如超声探伤和超声成像技术都是借鉴了雷达的原理和技术而发展起来的，而超声的发展又为电子学、光电子学、雷达技术的发展提供了超声延迟线、滤波器、卷积器、声光调制器等重要的体波和表面波器件。但是，超声学仍是一门年轻的学科，其中存在着许多尚待深入研究的问题，对许多超声应用的机理还未彻底了解，况且实践还在不断地向超声学提出各种新的课题，而这些问题的不断提出和解决，都已表明了超声学是在不断向前发展。

4. 超声波的发展史

5. 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。
  超声清洗的原理是由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质—清洗溶剂中，超声波在清洗液中疏密相同的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡。
  这些气泡在超声波纵向传播的负压区形成、生长，而在正压区迅速闭合。
  在这种被称为“空化”效应的过程中，气泡闭合可形成超过1000大气压的瞬间高压，连续不断地产生瞬间高压就象一连串小“爆炸”不断地冲击物件表面，使物件的表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到物件表面净化的目的。
  相比其他多种的清洗方式，超声波清洗具有：清洗效果好，清洁度高且全部工件清洁度一致；清洗速度快，提高生产效率，不须人手接触清洗液，安全可靠；对深孔、细缝和工件隐蔽处亦可清洗干净；对工件表面无损伤，节省溶剂、热能、工作场地和人工等优点。
  由于超声波清洗速度快、质量好，又能大大降低环境污染，因此，超声波清洗技术正在越来越多的工业部门中得到应用。
  在专业化、集团化的生产企业中，己逐渐用超声波清洗机取代了传统的浸洗、刷洗、压力冲洗、振动清洗和蒸气清洗等工艺方法，超声波清洗机的高效率和高清洁度，得益于其声波在介质中传播时产生的穿透性和空化冲击疚，所以很容易将带有复杂外形，内腔和细空的零部件清洗干净，对一般的除油、防锈、磷化等工艺过程，在超声波作用下只需两三分钟即可完成，其速度比传统方法可提高几倍，甚至几十倍，清洁度也能达到高标准，这在许多对产品表面质量和生产率要求较高的场合，更突出显示了用其他处理方法难以达到或不可取代的结果。
   医疗行业：医疗器械的清洗、消毒、杀菌、实验器皿的清洗等。
  半导体行业：半导体晶片的高清洁度清洗。
  光学行业：光学器件的除油、除汗、清灰等。
  石油化工行业：金属滤网的清洗疏通、化工容器、交换器的清洗等。
  电子行业：电子行业是超声波清洗应用最早，最为普及的行业。
  电子零件如半导体管的壳座、IC的壳座、晶体的壳座、继电器的壳座、电子管座等；电子元器件如IC芯片、电阻、晶体、半导体、原膜电路等。
  电子元器件的基体是由半导体材料制成并封装在金属或塑料壳座中形成的，在封装前，不但对壳座必须清洗，而且也必须对基体进行清洗，
  PCB组件焊接采用的助焊剂分为水溶型、松香型和免清洗型三类，使用较多的为前两种，多采用超声波清洗（也有不少是采用酒精刷洗），免清洗型原则上应该不清洗，但大多数厂家即使采用免清洗型焊剂焊接组件，仍需要清洗。
  特别是高密度PCB以及高密度IC出脚不清洗或不采用超声波清洗，必将导致高密度线路之间和IC出脚之间吸附尘埃，一旦环境湿度大，极易发生高密度线间和脚间短路而出现故障，而一旦环境干燥，短路故障又自行消失，这类故障又不易查找。
  所以世界各国的电子整机厂均坚持对PCB板作超声波清洗。
  接插件、连接件、转接器等器件的生产中，电镀和组装前也必须清洗，否则吸附在这些组装零件上的灰尘、油污必将影响其导电和绝缘性能，特别是一些复杂的多芯连接器尤其如此。
  电子材料加工成型后的清洗：如晶片、硅片、压电陶瓷片等电子材料是供给元器件厂家的产品，其产品出厂前必须清洗。
  机电行业：机电行业中，从机械零件到机械部件，从电器零件到电器部件都有清洗的要求，如齿轮、曲轴乃至齿轮箱，又如电器零件上机械和电器的组合件，还有一些精密机械零件和电器零件，都需要清洗，大多数企业采用的是传统的清洗方法，诸如浸润清洗、喷淋清洗。
  这种清洗方法不但劳动强度大，而且易造成环境污染和水资源浪费。
  部分企业在技术改造够采用超声波清洗以消除传统清洗的弊端，特别是一些形状复杂的机械零件。
  制药工业：超声波清洗技术经过众多制药企业的应用而得到广泛使用，特别是对西林瓶、口服液瓶、安瓶、大输液瓶的清洗以及对丁基胶塞、天然胶塞的清洗。
  对于瓶类的清洗，是用超声波清洗技术代替原有的毛刷机，它经过翻转注水、超声清洗、内外冲洗、空气吹干、翻转等流程而实现的。
  轻纺行业：轻工行业，如空调、冷柜、冰箱中的压缩机；钟表零件、手表元件等；纺织行业，如精密纺织器材、喷丝嘴等；珠宝行业，如金银首饰、珠宝玉器等，都需要清洗，有些零件、部件和组件，如压缩机、喷丝嘴等或形状复杂，或盲孔、微孔，只能由超声波清洗，有些规模生产厂甚至采用超声波链式或升降式成套设备。
  表面处理行业：表面处理是轻工行业的组成部分，包含机械零件电镀、金属和非金属机箱柜涂覆、光学玻璃或镜片镀膜等，电镀前后或涂覆前的清洗采用超声波清洗技术已成为一种新的典型工艺，特别是军工电子产品中的一些多芯插座，因质量要求必须进行电镀，而电镀后其质量要求多芯之间必须绝缘，往往因电镀后致使多芯间不绝缘，采用丙酮、酒精等方法浸润清洗后测试其阻值要求无穷大，但达不到质量要求，而采用超声波清洗，经烘干后，则完全达到质量要求。
  将超声波直接引入电镀还可提高镀液的匀度和镀层的密度。
  铁路段修领域：中国铁道部《三机检修规程》以及铁路系统的一些段修技术规程都涉及到清洗。
  超声波清洗在铁路系统的应用较为普遍，但用于对列车空调机组、柴油发动机组、机车散热器等大型设备的不拆御清洗则是一个崭新的课题。
  中国检修客车的车辆段，采用超声波清洗设备对列车空调的不拆御清洗实为首创之举。
  其劳动强度的减低、清洗质量的提高、环境保护成本的降低、文明生产、现场管理水平的提升，均开创了一个新的局面，但普及水平很低。
  军事装备领域：军事装备包括光、机、电类装备或光、机、电一体化装备，军事装备在储备状态下，储存于军事仓库，这些装备在储备、训练、演习状态均会受到尘埃、污垢的吸附、污染，特别是一些复杂的兵器装备靠人工擦拭保养，难度较大，使用超声波清洗可以较为容易清洁军事装备。
  电镀、喷涂前工艺应用：产品喷涂前处理工艺，一般的传统工艺使用酸液对工件进行处理，对环境污染较重，工作环境较差，同时结构复杂零件酸洗除锈后的残酸很难冲洗干净。
  工件喷涂后，时间不长，沿着夹缝出现锈蚀现象，破坏涂层表面，严重影响产品外观和内在质量。
  超声波清洗技术应用到涂装前处理后，不仅能使物体表面和缝隙中的污垢迅速剥落，而且涂装件喷涂层牢固不会返锈。
  利用超声波在液体中产生的空化效应，可以清洗掉工件表面沾附的油污，配合适当的清洗剂，可以迅速地对工件表面实现高清洁度的处理。
  电镀工艺，对工件表面清洁度要求较高，而超声波清洗技术是能达到此要求的理想技术。
  利用超声波清洗技术，可以替代溶剂清洗油污；可以替代电解除油；可以替代强酸浸蚀去除碳钢及低合金钢表面的铁锈及氧化皮。
  其他：感光材料制造、造纸、某些食品领域的液体消泡（去除溶解的空气）。
   珠宝行：项链、耳环、手镯、钱币、剃须刀头、钟表、笔尖、钱币、徽章、五金零件。
  眼镜行：眼镜、镜片、玻璃、 隐型眼镜附件等。
  其它：假牙、打印机墨头、证章、餐具、超声波清洗剂。
   1．抛光件表面抛光膏的清洗：一般情况下，抛光膏常常采用石蜡调合，石蜡分子量大，熔点较高，常温下呈固态，是较难清洗的物质，传统的办法是采用有机溶剂清洗或高温碱水煮洗有许多弊病。
  采用超声波清洗则可使用水基清洗剂，在中温条件下，几分钟内将工件表面彻底清洗干净，常用工艺流程是：①浸泡→②超声波清洗→③清水（净水）漂洗。
  2．表面有油及少量锈的冷轧钢板：冷轧钢板表面一般有油、污或少量铁锈，要洗干净比较容易，但经一般方法清洗后，工件表面仍残留一层非常细薄的浮灰，影响后续加工质量，有时不得不再采用强酸浸泡的办法去除这层浮灰。
  而采用超声波清洗并加入适当的清洗液，可方便快捷地实现工件表面彻底清洁，并使工件表面具有较高的活性，有时甚至可以免去电镀前酸浸活化工序。
  3．表面有氧化皮和黄锈的工件：传统的办法是采用盐酸或硫酸浸泡清洗。
  如采用超声波综合处理技术，可以快捷地在几分钟内同时去除工件表面的油、锈、并避免了因强酸清洗伴随产生的氢脆问题。
   

6. 超声电子的介绍

广东汕头超声电子股份有限公司是由国家级高新技术企业、国家重点企业、广东省工业龙头企业之一的汕头超声电子（集团）公司独家发起，以募集方式设立的股份有限公司。公司于1997年9月5日成立，同年10月8日在深圳证券交易所上市。 本公司是以电子元器件及超声电子仪器为主要产品的高新技术企业，从事双面及多层印制电路板、液晶显示器、超薄及特种覆铜板、超声电子仪器等高新技术产品的研究、生产和销售。公司产品远销美国、欧盟、澳大利亚、日本等发达国家和香港地区。公司经国家人事部批准，建立了粤东地区首家企业博士后科研工作站。公司的开发中心是广东省省级重点工程技术研究开发中心1。

7. 超声成像技术是什么时候发展起来的

楼主：
目前，医生们应用的超声诊断方法有不同的形式，可分为A型、B型、M型及D型四大类。
A型：是以波形来显示组织特征的方法，主要用于测量器官的径线，以判定其大小。可用来鉴别病变组织的一些物理特性，如实质性、液体或是气体是否存在等。
B型：用平面图形的形式来显示被探查组织的具体情况。检查时，首先将人体界面的反射信号转变为强弱不同的光点，这些光点可通过荧光屏显现出来，这种方法直观性好，重复性强，可供前后对比，所以广泛用于妇产科、泌尿、消化及心血管等系统疾病的诊断。
M型：是用于观察活动界面时间变化的一种方法。最适用于检查心脏的活动情况，其曲线的动态改变称为超声心动图，可以用来观察心脏各层结构的位置、活动状态、结构的状况等，多用于辅助心脏及大血管疫病的诊断。
D型：是专门用来检测血液流动和器官活动的一种超声诊断方法，又称为多普勒超声诊断法。可确定血管是否通畅、管腔有否狭窄、闭塞以及病变部位。新一代的D型超声波还能定量地测定管腔内血液的流量。近几年来科学家又发展了彩色编码多普勒系统，可在超声心动图解剖标志的指示下，以不同颜色显示血流的方向，色泽的深浅代表血流的流速。现在还有立体超声显象、超声CT、超声内窥镜等超声技术不断涌现出来，并且还可以与其他检查仪器结合使用，使疾病的诊断准确率大大提高。超声波技术正在医学界发挥着巨大的作用，随着科学的进步，它将更加完善，将更好地造福于人类。

超声波具有如下特性： 
1） 超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。 
2） 超声波可传递很强的能量。 
3） 超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。 
4） 超声波在液体介质中传播时，可在界面上产生强烈的冲击和空化现象。
希望我的回答能让你满意。

8. 超声加工的历史

1927年，美国物理学家伍德和卢米斯最早作了超声加工试验，利用强烈的超声振动对玻璃板进行雕刻和快速钻孔，但当时并未应用在工业上；1951年，美国的科恩制成第一台实用的超声加工机。二十世纪50年代中期，日本、苏联将超声加工与电加工(如电火花加工和电解加工等)、切削加工结合起来，开辟了复合加工的领域。这种复合加工的方法能改善电加工或金属切削加工的条件，提高加工效率和质量。1964年，英国又提出使用烧结或电镀金刚石工具的超声旋转加工的方法，克服了一般超声加工深孔时，加工速度低和精度差的缺点。