許多人在使用超聲波設(shè)備做作業(yè)時有這樣的問題:超聲波對人體有什么危害,哪些群體不能使用超聲波技術(shù)。超聲波不是輻射源,通常對人體無害。
人們了解當(dāng)物塊在震動的當(dāng)時會發(fā)出聲響,聲音的速度震動的頻次被稱為響聲的頻率。人們?nèi)藭犚姷穆暡l率為20~20000hz。如果聲波的振動頻率大于20000赫茲或小于20赫茲,我們就聽不見。頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。醫(yī)療診斷常用的超聲波頻率為1-5 MHz。超聲波具有方向性好,透過力強(qiáng),容易得到集中的音響能量,在水中傳播的距離遠(yuǎn)等特征。 可用于測距、速度、清洗、焊接、碎石等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)中有明顯的作用,高功率聚焦超聲用于治療腫瘤,可在0.5秒內(nèi)使目標(biāo)區(qū)域的組織溫度快速上升到70℃以上,使細(xì)胞內(nèi)蛋白快速凝固性壞死,(腫瘤干細(xì)胞致死溫度的零界點(diǎn)在42.9~43.1℃,而沒問題細(xì)胞則為45℃,針對肝部機(jī)構(gòu)來講,部分溫度超出58℃只能致機(jī)構(gòu)凝固性萎縮)。局部聲強(qiáng)高達(dá)10,000瓦/平方厘米或更高,這當(dāng)然可能對局部正常組織造成損害,并需要精確定位。
在超聲波防護(hù)方面,應(yīng)注意患有聽覺疾病和神經(jīng)障礙的人員不要在此類設(shè)備周圍工作。高強(qiáng)度超聲波設(shè)備應(yīng)屏蔽以阻擋超聲波?,F(xiàn)在,沒有證明超聲波焊機(jī)對人體有很大傷害的正確數(shù)據(jù),但焊接時必須帶耳塞,防止長時間工作,影響聽力是其缺點(diǎn)。
工業(yè)用的超聲波,例如
超聲波焊接,
超聲波清洗,如果把超聲波頻率和和聲合起來的話,考慮暴露時間和媒體的結(jié)合的情況很多(例如,人和音源有水的話,超聲波的聲音有增強(qiáng)的危險性)。一句話來說,低頻超聲波( 20k Hz左右)需要用耳罩保護(hù),理論上無害,但聽起來不舒服。
目前,還沒有明確的報告說空氣傳播的超聲波會造成聽力損傷,但有一些主觀不適的感覺,如頭痛和耳朵不適。即使如此,在足夠的聲強(qiáng)下,由超聲波引起的次諧波仍然會對聽力造成損害。
因此,現(xiàn)在工業(yè)界有限制超聲波強(qiáng)度的明確標(biāo)準(zhǔn),對低頻( 20k Hz左右)的超聲波強(qiáng)度的要求比高頻超聲波更嚴(yán)格。 有些人還可能聽到這個頻率的聲音。現(xiàn)在最寬松的標(biāo)準(zhǔn)是美國政府工業(yè)健康協(xié)會在21世紀(jì)初修改的,對于20k Hz的超聲波,允許的最大的大聲是135 db,暴露8小時的情況下,只有94db的聲音。對于高頻超聲波,這一標(biāo)準(zhǔn)適度放寬,但人和聲源前有液體結(jié)合的情況下,必須按這一標(biāo)準(zhǔn)降低30db。