ULTRASONIDOS Son ondas no perceptibles por el oído humano, de frecuencia superior 1,6 x 104 Hz. (16x103 o

20x103

Produccion: los ultrasonidos son producidos por vibraciones en el aire. En la naturaleza los

emiten los murciélagos y algunos insectos. También pueden producirse mediante silbatos o

sirenas. Pero los dispositivos mas rentables de producción de ultrasonidos de forma artificial

son los transductores. Un transductor es un dispositivo que convierte un tipo de energía en

otra (transforma mecánica en eléctrica y viceversa)

Las 3 propiedades utilizadas por los transductores para producir ultrasonidos son las siguientes

Piezoelectricidad: fenómeno presentado por determinados cristales que al ser

sometidos a tensiones mecánicas adquieren una polarización eléctrica en su masa,

apareciendo una diferencia de potencial y cargas eléctricas en su superficie.

Magnetosiricción: se denomina magnetostricción a la propiedad de los materiales

magnéticos que hace que estos cambien de forma al encontrarse en presencia de

un campo magnético

Efectoelectroestrictivo

PROPIEDADES Y APLICACIONES: la frecuencia de los ultrasonidos es demasiado elevada para

excitar el oído humano. Los ultrasonidos son de alta energía y periodo temporal pequeña y

tiene por su corta longitud de onda se focalizan bien. Para determinar la velocidad de la sangre

se utiliza el efecto DOppler. Su absorción produce un efecto calorífico. El agua se utiliza a

veces como medio transmisor.

Los ultrasonidos son atenuados por los tejidos mediante 2 procesos:

Reflexión en superficie de separación (mayor cuanto mayor sea la diferencia de

impedancia acústica entre los 2 medios)

Absorción (los ultrasonidos se atenúan según su paso por el medio)

Corriente continua Se denomina a la que tiene siempre el mismo sentido de circulación. No es lo mismo que una

corriente constante, es decir, la que mantiene constante su intensidad. Una corriente continua

puede tener variacion de su Intensidad en el tiempo

Ley de ohm para corriente continua los elemtnos por los cuales circula la corriente (incluso

los conductores) oponen resistencia al paso de la corriente que depende del tipo de material y

de la geometri del elemento de corriente. La ley de ohm establece que la resistencia R es

directamente proporcional a la diferencia de potencial entre los extremos e inversamente

proporcional ala corriente que circula por el conductor

Formula R=V/I

Efecto joule: la resistencia que opone un coductor al paso de la corriente produce un efecto de

trasnformacion de energía eléctrica en calorífica

CORRIENTE ALTERNA

CORRIENTES INDUCIDAS EN LA APERTURA O CIERRE DE UN CIRCUITO: siempre que se abre o

se cierra un circuito se produce variación del flujo de inducción magnética que lo atraviese y

por lo tanto se crea una fuerza electro motriz inducidas que se opone a la causa que la crea.

Esdecir, en caso de cierre de un circuito la corriento no se establece inmediatamente, sino que

tarda cierto tiempo en alcanzar un régimen estable. En caso de apertura de un circuito, la

corriente no cae inmediatamente a 0 si no que tarda cierto tiempo en anularse.

PRODUCCION DE CORRIENTE ALTERNA –> para generar corriente alterna se produce una

fuerza electromotriz inducida variable en el tiempo. Para ello, un carrete de N espiras se

introduce en un campo magnético y se hace varia el angulo que forman el campo de inducción

magenetica con el vector sde superficie de cada espira, haciendo girar estas alrededor de un

eje vertical

TIPOS DE CORRIENTE Continua: cuando la polaridad de los electrodos de la fuenta no cambia y el sentido de

circulación de los electrones es siempre el mismo.

Alterna: cuando la polaridad de los electrodos de la fuente cambia de forma periódica

en el tiempo y por consiguiente el sentido de circulación de los electrones.

Variable cuando su intensidad varia en el tiempo.

MODULACION la modulación de corriente es el proceso de modificar alguna

característica de una onda o tren de impulsos (onda portadora) de acuerdo con otra señal

(onda moduladora) que es la que contiene la información que se desea transmitir. Cuando se

varia la frecuencia, se denomina modulación en frecuencia y amplitud

La onda portadora tiene el periodo mas corto que la onda moduladora, por tanto su

frecuencia es mas elevada. Si las 2 ondas interfieren se obtiene una onda cuya amplitud no es

constante

MICROONDAS Frecuencias acordadas (no pueden fabricarse aparatos que emitan distinta frecuencia para uso

clínico) son 2456MHz, 433.92MHz y 915MHz (microondas o cercanas a ellas) y longitud de

onda autorizada de 12cm (microondas).

Fundamento físico: Una corriente de electrones acelerados con la energía adecuada produce

un campo electromagnético en la frecuencia de microondas. Fórmulas ( F= -eV x B) (todos

como vectores en la fórmula no se ponerlos jaja).

-Microondas o radar: El dispositivo de producción se denomina magnetrón o kilstrón y se basa

en la incidencia de electrones en el campo magnético uniforme y perpendicular a su velocidad.

Electrones sometidos a la fuerza centrípeta y describen trayectorias circulares. Para aumentar

el rendimiento del magnetrón se utiliza un dispositivo mejorado consistente en un ánodo

(cilindro de metal positivo) conectado a un cátodo (filamento central de níquel recubierto por

óxido y estroncio).

La aplicación al paciente de estas ondas en la frecuencia de microndas se realiza mediante una

antena.Al tener pequeña longitud de onda se focalizan bien y su comportamiento es el

descrito para ondas electromagnéticas (reflexión, refracción, difracción y absorción)

Producción de IR Generadores No luminosos se trata de una bobina de conductor arrollada sobre un cilindro

de material asilante (arcilla). Al calentarse el hilo conductor emite un espectro continuo con el

máximo emisión en el IR.

El hilo conductor calienta la arcilla. El espectro de emisión de IR que se recoge es producido

por el material mas externo (la arcilla) y es continui.

Generadores luminosos emiten un espctro visible y de IR y son lámparas incasdescentes. La

lámpara está constituida por un filamento caliente que emite un espectro continuo. Si la

lámpara tiene un gas en su interio, el gas se caliente por el hilo y emite el espectro discreto.

Producción UV En un recipiente cerrado se introducen 2 electrodos de carbón puro con una sal metalica,

conectados a una fuente de alimentación. Los electrodos son calentados por la fuente y

vaporizan el carbón. Los electrodos calientes emiten espectro continuo. Los electrones que

emite el catodo chocan con los atomos del carbono y los ionizan. Los iones positivos se dirigen

hacia el cátodo y cuando llegan a él toman los electrones necesario para volver a su

configuración normal (proceso de recombinación). Este proceso se realiza con emisión de

fotones en longitud de onda de IV, formando un espectro discreto. EL aparato se denomina

arco porque también emite en el visible y se observa una descarga en forma de arco.

8.11.2.3- Aparatos de lámpara: Son aparatos que constan de un solo filamento, conductor incandescente de wolframio o tum-

no que emite un espectro continuo. La lámpara puede ser de vacío o contener una-tas de

mercurio en el interior, que se vaporiza emitiendo un espectro discreto.

En la aplicación de radiación UV (ultravioleta) al paciente pueden utilizarse reflectores para

fomentar el rendimiento del dispositivo al reflejar el haz en su superficie, minimizando las

pérdidas, hasta que incida en la zona requerida.

-Características radiación UV y radiación solar incidente en la Tierra:

La radiación UV puede ionizar átomos (ionosfera producida por incidencia de UV provenientes

del sol). El borde de definición de radiación ionizante comienza en la zona le Lyman de UV.

Además, el espectro de emisión del sol comprende desde el IR (infrarrojos) hasta el UV (de 10

a 400nm). De la radiación solar que llega a la Tierra, después de atravesar la atmósfera: 59%

radiación IR, el 40% radiación visible y 1% radiación UV.

La incidencia de UV sobre ciertos materiales produce fluorescencia, que consiste en la

absorción de UV por un átomo y emisión de fotones en el visible (desplazamiento de longitud

de onda de la radiación hacia el visible); fosforescencia, donde el átomo acumula energía y

pasa a un estado metaestable desde el que decae a otro y desde éste se produce un nuevo

decaimiento emitiendo radiación. (Nombre común de ambos mecanismos: luminiscencia).

UNIDAD 4: LÁSER Y TÉCNICAS HOLOGRÁFICAS, Y DE MOIRÉ EN BIOMEDICINA

CÁPITULO 9: LÁSER

9.2- Fundamento físico:

9.2.1- Emisión estimulada de radiación:

Tres tipos de transiciones radiactivas en la naturaleza: emisión espontánea, absorción

estimulada de radiación y emisión estimulada de radiación.

9.2.2- Inversión de población:

Para conseguir un dispositivo rentable se genera en el material una situación energética donde

la mayor parte de átomos están situados en un estado excitado. El suministro de energía

necesario para conseguirlo se denomina bombeo (puede ser eléctrico u óptico).

9.2.3- Amplificación de luz por emisión estimulada de radiación:

Obtenida la inversión de población en un láser de dos niveles se volvería en un corto período a

la configuración de estado base. La configuración mínima óptima de generar una emisión láser

es una material con tres niveles, uno de ellos metaestable. (Ejemplo de láser de tres niveles:

láser de rubí sintético).

9.2- Clasificación de láseres según el tipo de material en el que se realiza la emisión:

- Láser sólido: el láser de rubí descrito es sólido; el material láser es sólido.

- Láser de gas: La emisión se realiza en un gas encerrado en un recipiente con las dos

secciones transversales finales reflectantes, siguiendo el mismo método que el

descrito en el láser sólido.

- Gas atómico: Gas formado por átomos, por ejemplo, el láser de He-Ne(helio-neón),

utilizado en aplicaciones ópticas, holografía… ; o el láser de argón, con aplicaciones en

holografía.

- Gas molecular: Gas formado por moléculas no monoatómicas. Ejemplo: láser de CO2.

- láser de disolución de colorantes: Utiliza como material una disolución de colorantes.

- Láser de semiconductor.