DE728312C - Verfahren der kontrastreichen Abbildung mittels Schallwellen - Google Patents

Description

• Verfahren der kontrastreichen Abbildung mittels Schallwellen Ähnlich der Erzeugung des Bildes eines Gegenstandes mittels Lichtstrahlen kann man eine Abbildung mit Schallwellen vornehmen. Für die akustische Abbildung werden im allgemeinen Ultraschallwellen angewandt. Die Abbildung des im Schallfeld des Schallerzeugers befindlichen Gegenstandes erfolgt mit Linsen aus geeigneten Materialien bzw. deren Kombination; das sichtbare Bild erscheint auf dem Empfänger, der aus einer dünnen Flüssigkeitsschicht besteht, in der feste Teilchen suspendiert sind. Die Flüssigkeitsschicht ist in einem Gefäß eingeschlossen, in das die Schallwellen durch eine dünne Folie eintreten können, ihr gegenüber befindet sich eine Glasplatte; zwischen diesen-beiden parallelen Begrenzungen liegt die Schicht. Die Größe der suspendierten Teilchen ist so bemessen, daß sie klein gegen die Wellenlänge sind. Steht weiterhin die Dichte der Flüssigkeit in einem an sich bekannten Verhältnis zur Dichte der Teilchen, die im, allgemeinen ellipsoidähnliche Form besitzen, so übt der Schall auf die Teilchen die an der Rayleighscheibe bekannte Richtwirkung aus. Die Teilchen werden so ausgerichtet, daß ihre Flächennormale in die Schallausbreitungsrichtung fällt.
• In Konkurrenz zum ordnenden Einfluß der Schallstrahlung steht die ungeordnete thermische Bewegung der Teilchen, die an den -Stellen der Schicht, auf die kein Schall trifft, die großen Achsen der Teilchen im Mittel gleichmäßig über alle Richtungen verteilt. Wird die Schicht, die beispielsweise aus einer Suspension vom Aluminium in Benzol oder Ky lol besteht, durch die Glasplatte hindurch mit geeignetem Licht bestrahlt, so tritt bekanntlich an den beschallten Gebieten der Schicht erhöhte Reflexion auf, während die nicht unter Schalleinwirkung stehenden Gebiete einen halbreflektierenden Untergrund bilden. Befindet sich im Schallstrahlengang ein Gegenstand, so tritt nach Maßgabe seiner akustischen Eigenschaften auf dem Schirm die Abbildung auf.
• Bei einer solchen bekannten Vorrichtung macht sich als Nachteil bemerkbar, daß das Bild auf dem von nicht beschallten Gebieten herrührenden mattreflektierenden, d. h. nicht schwarzen Untergrund entsteht und daß weiterhin die Stellen des Gegenstandes, die den Schall nicht durchlassen, immerhin noch im Bild die matte Reflexion zeigen; das Bild ist daher nicht kontrastreich.
• In dieses bekannte Verfahren zur akustischen Abbildung wird nun erfindungsgemäß die folgende Verbesserung eingeführt: Die Metallteilchen werden der Richtwirkung eines elektrischen Feldes derart ausgesetzt, daß die beschallten Teilchen nicht wesentlich von der Richtwirkung beeinflußt werden, daß sich jedoch die uribeschallten Teilchen mit ihrer großen Achse in die Feldrichtung stellen. Steht das Feld senkrecht auf der Schicht, so werden die uribeschallten Teilchen sich mit ihrer großen Achse in die Feldrichtung stellen, sie weisen dann keine Reflexion auf, die thermische Unordnung wird wesentlich beseitigt. Es tritt dann ein kontrastreiches Bild auf praktisch schwarzem Grund auf.
• Das Feld muß von der Größenordnung ioooV/cm sein. Das Feld wird nun gemäß weiterer Ausgestaltung der Erfindung in der Schicht unter Vermeidung einer Behinderung der Beobachtung der Schicht erzeugt, indem die Kupferfolie die eine Belegung eines Kondensators wird, während ein feines, auf die Glasplatte gelegtes Drahtgitter mit isolierter Zuführung die zweite Belegung bildet, an die die erforderliche Spannung angelegt wird.
• Als Spannunken kommen sowohl Gleichals Wechselspannungen in Frage, mit dem Unterschied, daß bei Anwendung von Wechselspannungen die erfindungsgemäße Wirkung nicht mit der Zeit veränderlich ist, In der Abbildung ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. In einem Behälter, dessen eine Wand a aus einer Metallfolie, z. B. Kupferfolie, besteht, ist eine Suspension b angeordnet, deren Ausfließen durch die Anordnung einer Glasplatte c und entsprechender Abdichtung d verhindert wird. Hinter der Glasplatte ist ein Gitter, Drahtnetz o. dgl. e vorgesehen, den Abschluß des Behälters bildet eine weitere Glasplatte f, von dieser Seite erfolgt die Beaufschlagung durch Licht, wie es der Pfeil I zeigt.
• Der Schall, Pfeil S, tritt bei dieser Anordnung durch die Folie a in die Suspension ein. Die einzelnen Teile werden durch Flansche g o. dgl. zusammengehalten.
• Wird eine Spannung an das Gitter e und die Folie a gelegt, so entsteht in der Suspension ein elektrisches Feld, das die erfindungsgemäße Wirkung erzielt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Vorrichtung zur Abbildung von Gegenständen mittels Schallwellen unter Verwendung einer flächenhaft angeordneten Suspension von nicht kugelförmigen Metallteilchen in einer geeigneten Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallteilchen der Richtiv irküng eines elektrischen Feldes derart ausgesetzt sind, daß die beschallten Teilchen nicht wesentlich von der Richtwirkung beeinflußt werden, daß sich jedoch die uribeschallten Teilchen mit ihrer großen Achse in die Feldrichtung stellen. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Feld durch Anlegen einer Spannung an die vorhandene Metallfolie und ein dünnes Drahtgitter unter Beibehaltung der freien Sicht auf die schallempfindliche Schicht erzeugt ist.