О неслышимых звуках

Не всегда, однако, врач может воспользоваться описанным прибором. Так, например, при исследовании мозга приходится снимать часть черепной коробки с таким расчетом, чтобы резиновая перепонка камеры, в которую помещен излучатель, пришла в непосредственное соприкосновение с мозгом. Если бы в этом случае излучатель, исследуя ткань, перемещался по ее поверхности, пришлось бы удалять значительную часть черепа. В этом случае удобнее поступить так, как поступает наблюдатель, стоящий на холме и осматривающий горизонт. Ведь не перемещается же он при этом вдоль горизонта. Наблюдатель просто поворачивает голову и присматривается к различным участкам горизонта. Такой способ обследования также используется при ультразвуковом обнаружении опухолей в человеческом организме. В аппаратах этого типа специальный механизм заставляет излучатель ультразвуковых импульсов непрерывно поворачиваться, посылая сигналы внутрь организма под разными углами. Конструктивно такого рода приборы более сложны, но зато они позволяют исследовать относительно большие участки организма без перемещения излучателя вдоль обследуемой поверхности.

Как показывает практика, злокачественные опухоли часто возникают в желудке. Поэтому американские ученые сконструировали аппарат специально для исследования желудка. В этом аппарате миниатюрный излучатель ультразвуковых сигналов укрепляется в конце длинной трубки-зонда из мягкой резины. Внутри трубки проходят провода, соединяющие излучатель с остальной аппаратурой, а также устройство, управляющее излучателем.

Излучатель находится в камере из тончайшей резины. Человек, которому необходимо исследовать желудок, проглатывает зонд с излучателем. Камера наполняется водой. Гибкая резиновая пленка плотно прилегает к стенкам желудка, обеспечивая прохождение ультразвуковых сигналов и давая возможность исследовать особенности ткани стенок желудка. Принцип работы этого аппарата напоминает принцип работы ультразвукового эхолота. Однако если в случае эхолота мы имеем дело с океаном и интересуемся только профилем дна, то здесь путь ультразвукового луча ограничен всего небольшой частью человеческого организма, но зато мы пытаемся проникнуть, если так можно выразиться, глубже дна — исследовать строение ткани человеческого организма.

С помощью ультразвукового исследования удается обнаруживать возникновение не только злокачественных опухолей, но и других болезненных изменений ткани. Слабые ультразвуки безвредны для организма, однако мощные ультразвуковые колебания вызывают глубокое разрушение живой ткани. Это, казалось бы, губительное действие ультразвука было предложено использовать в экспериментальной биологии и медицине в конечном счете на благо человека. Замечательные результаты, достигнутые в этом направлении, тесно связаны с возможностью получения ультразвуковой волны в виде узкого луча. Фокусируя в одной точке ультразвуковые лучи, идущие от нескольких излучателей большой мощности, можно создать сравнительно резко ограниченную область, в которой действие ультразвука на живую ткань будет исключительно сильным. Таким способом врач может воздействовать и, если это необходимо, даже разрушить отдельные участки ткани внутренней части головного мозга, относительно слабо затрагивая при этом клетки, сосредоточенные в коре головного мозга, которая играет такую важную роль в высшей нервной деятельности животных и человека. Подобные исследования пока ограничены опытами над животными, но нет оснований сомневаться в том, что развитие их может иметь исключительно большое значение для человека.

Несомненно, что в ближайшем будущем ультразвуковые приборы, предназначенные для исследования человеческого организма и воздействия на него, будут значительно усовершенствованы и сделаются ценными помощниками врачей при определении заболевания, выборе способов лечения болезни, а иногда и воздействия на больной организм.

Как ультразвук помогает исследовать строение земли

Изучение строения земли — увлекательная область знания. Но проникнуть в недра земли очень трудно: бурением мы можем уйти лишь на глубину, ничтожную по сравнению с размерами земли. Узнать же тайны строения более глубоких слоев позволяет изучение явлений, сопровождающих землетрясения. Талантливый русский ученый Б. Б. Голицын говорил, что землетрясение подобно «фонарю, который зажигается на короткое время и освещает нам внутренность земли, позволяя тем самым рассмотреть то, что там происходит».

И действительно, изучение волн, возникающих во время землетрясения в земной коре, помогает узнать строение земли. Иногда ученые искусственно вызывают подобные волны, производя взрыв. И в этом случае характер распространения волн позволяет проникнуть в толщу земли, произвести разведку полезных ископаемых.

С. Я. Соколов предложил использовать методы ультразвуковой дефектоскопии для изучения на модели распространения волн в земной поверхности.