X-quang vs Siêu âm: Sự khác biệt và So sánh

Tia X, tia UV và tia IR đã tìm thấy nhiều ứng dụng trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta. Chúng đang thống trị thế giới công nghệ và được sử dụng trong hoạt động của nhiều công cụ.

Lĩnh vực y tế và nghiên cứu đã chứng kiến ​​​​việc sử dụng những sóng này rất nhiều. Sóng siêu âm cũng đã được sử dụng rộng rãi trong công nghệ y tế và trường hợp nghiên cứu.

Những thứ này cũng gây hại cho con người, nhưng với việc sử dụng sóng hợp lý, chúng có thể có lợi ở một số khía cạnh nhất định.

Sự vươn xa của công nghệ và sự phát triển của nó đã sử dụng sóng điện từ và sóng âm thanh theo nhiều cách để giúp giảm bớt những khó khăn của con người.

Năng lượng của những sóng này có thể được sử dụng theo nhiều phương pháp khác nhau hoặc có thể được chuyển đổi thành một số dạng năng lượng khác để sử dụng.

Chìa khóa chính

1. Tia X là bức xạ điện từ, trong khi siêu âm sử dụng sóng âm tần số cao.
2. Tia X có thể xuyên qua các mô dày đặc và tạo ra hình ảnh của xương, trong khi siêu âm có thể tạo ra hình ảnh của các mô và cơ quan mềm.
3. Chụp X-quang được sử dụng để chẩn đoán gãy xương hoặc các vấn đề về răng miệng, trong khi siêu âm được sử dụng để theo dõi thai kỳ và phát hiện các bất thường của cơ quan.

X-quang so với siêu âm

Tia X là một loại bức xạ điện từ có thể xuyên qua các vật thể rắn, chẳng hạn như cơ thể con người và có thể giúp chẩn đoán gãy xương. Siêu âm sử dụng sóng âm thanh tần số cao để tạo ra hình ảnh của các cơ quan nội tạng và mô, không xâm lấn và không liên quan đến bất kỳ sự phơi nhiễm bức xạ nào.

Tia X là sóng điện từ có bước sóng nằm trong khoảng từ 0.01 nm đến 10 nm. Đây là những sóng ngang có tần số nằm trong khoảng từ 1016 Hz đến 1020 Hz.

Tia X có khả năng ion hóa các nguyên tử và được sử dụng trong điều trị ung thư.

Sóng siêu âm là sóng âm thanh có tần số cao hơn 20 kHz. Những sóng âm thanh này có bản chất là sóng dọc và tai người không nghe được vì phạm vi nghe của con người là 20 Hz- 20 kHz.

Những sóng âm thanh dọc này cần một phương tiện di chuyển để lan truyền.  

Bảng so sánh

Các thông số so sánh	X-quang	Siêu âm
Ý nghĩa	Sóng điện từ có bước sóng 0.01 nm- 10 nm.	Sóng âm thanh có tần số lớn hơn 20 kHz.
tần số	1016 Hz - 1020 Hz	Lớn hơn 20 kHz
Bản chất của sóng	Sóng ngang	Sóng dọc
khả năng ion hóa	Có thể ion hóa các nguyên tử và phân tử và cũng có thể thâm nhập vào các mô của con người.	Không thể ion hóa các nguyên tử và phân tử.
Rủi ro	Được phát hiện mang nguy cơ ung thư.	Không có rủi ro.

X-quang là gì?

Tia X được phát hiện bởi Wilhelm Rontgen. Đây là sóng điện từ có tần số rất cao, nằm trong dải tần từ 1016 Hz – 1020 Hz.

Photon tia X bao gồm một số năng lượng có thể được tính theo công thức e= hf (với f là tần số của photon và h là Plank không đổi).

Năng lượng của tia X dao động từ 100 eV – 100 keV. Tia X có thể được chia thành hai loại dựa trên năng lượng của chúng: tia X cứng và tia X mềm.

Tia X có năng lượng photon trên 5 keV là tia X cứng. Các photon tia X có năng lượng nhỏ hơn 5 keV được gọi là tia X mềm.

Tia X cứng có khả năng đâm xuyên tốt hơn tia X mềm.

Do khả năng xuyên thấu của tia X, chúng hiện được sử dụng trong chụp X quang. Những sóng điện từ này có thể dễ dàng thâm nhập vào mô người và do đó được sử dụng trong mục đích y tế.

Lĩnh vực phổ biến nhất sử dụng điều này là trong điều trị ung thư. Tia X có bước sóng ngắn hơn so với các sóng điện từ khác, giúp đạt được độ phân giải cao hơn.

Điều này được làm bằng cách sử dụng trong kỹ thuật gọi là tinh thể học tia X.

Tia X có năng lượng rất cao và do khả năng ion hóa các nguyên tử và phân tử nên chúng cũng có thể là chất gây ung thư.

Các ứng dụng của tia X: Tinh thể học tia X, Mammography, CT scan, Hệ thống an ninh sân bay để kiểm tra gãy xương, phân tích và kiểm tra tranh, kính hiển vi và phân tích định lượng.

Siêu âm là gì?

Phạm vi nghe bình thường của con người là 20 Hz – 20 kHz. Đây được gọi là phạm vi nghe được, trong khi âm thanh vượt quá giới hạn này được gọi là siêu âm.

Sóng siêu âm là sóng âm thanh có dải tần trên 20 kHz. Chúng là sóng âm cơ học và cần có môi trường di chuyển.

Tai người không thể phát hiện ra những âm thanh này, nhưng một số động vật, chẳng hạn như cá heo và dơi, có thể nghe thấy những âm thanh này và cũng tạo ra chúng. Họ sử dụng âm thanh này để điều hướng trong khu vực tối đen.

Siêu âm có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực y tế, quân sự, thông tin liên lạc, điều hướng trên biển, nghiên cứu và các lĩnh vực khác.

Một trong những công nghệ siêu âm được sử dụng rộng rãi nhất là Siêu âm, đây là một kỹ thuật chẩn đoán. Thiết bị sử dụng dịch chuyển Doppler và thời gian nghỉ của sóng âm dội lại cho mục đích chẩn đoán.

Thông thường, các tinh thể áp điện được sử dụng để sản xuất siêu âm. Tinh thể này biến dạng khi một điện tích được áp dụng, hiệu ứng được gọi là hiệu ứng áp điện.

Biến dạng trực tiếp phụ thuộc vào lượng tiềm năng được áp dụng. Một số ứng dụng của siêu âm là làm sạch bằng siêu âm, phát hiện vết nứt, siêu âm tim, tán sỏi, siêu âm, định vị bằng tiếng vang và SONAR (kỹ thuật Điều hướng và Phạm vi Âm thanh).

Sự khác biệt chính giữa X-quang và siêu âm

1. Tia X là sóng điện từ, trong khi sóng siêu âm được phân loại là sóng âm cơ học.
2. Dải tần của tia X là 1016 Hz – 1020 Hz, trong khi dải tần của sóng siêu âm là trên 20 kHz.
3. Tia X có thể ion hóa các nguyên tử và phân tử, trong khi siêu âm thì không.
4. Tia X có khả năng xuyên qua mô, trong khi siêu âm thì không.
5. Tia X có năng lượng cao và có thể gây hại cho cơ thể con người, trong khi siêu âm an toàn khi sử dụng.
6. Tia X được phát hiện là gây ung thư và là chất gây ung thư, trong khi siêu âm không gây ung thư.

dự án

1. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-1-4899-0148-4_1
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079610706000812
3. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780126767575500153

Cập nhật lần cuối: ngày 25 tháng 2023 năm XNUMX