周期とは

周期とは、波が1回の振動を完了するまでにかかる時間を指します。

超音波検査では、
音波が「圧縮 → 伸張」の1サイクルを終えるまでの時間を意味します。

単位は秒（s）で表されます。

原理

周期は、周波数と密接に関係しています。

関係式は次の通りです。

周期 ＝ 1 ÷ 周波数

周波数が1秒間の振動回数であるのに対し、
周期は「1回振動するのに必要な時間」です。

つまり、

・周波数が高い → 周期は短い
・周波数が低い → 周期は長い

という逆の関係になります。

数値で理解する周期

たとえば、5MHz（5,000,000Hz）の超音波では、

周期 ＝ 1 ÷ 5,000,000

＝ 0.0000002秒
＝ 0.2マイクロ秒（μs）

このように、
医療用超音波の周期は非常に短い時間単位になります。

周期と波長の関係

周期は音速と組み合わせることで波長が決まります。

波長 ＝ 音速 × 周期

人体軟部組織内では音速を1540m/sと仮定するため、
周期が短いほど波長も短くなります。

つまり、

短い周期
＝ 高周波
＝ 短波長
＝ 高分解能

という関係になります。

臨床的な意味

① 分解能の基礎概念になる

周期が短い（高周波）ほど、
波長が短くなります。

波長が短くなることで、
空間パルス長（SPL）が短縮し、
軸方向分解能が向上します。

そのため、
表在臓器では高周波が選択されます。

② パルス長との関係

超音波は連続波ではなく、
短いパルスとして送信されます。

1つのパルスは、
「複数の周期」で構成されています。

周期が短いほど、

・パルス長が短くなる
・軸方向分解能が改善する

という関係があります。

※パルス長は「周期 × パルス内周期数」で決まります。

③ 装置制御との関係

周期は、送信波形の形成や
パルス幅制御の基礎となります。

一方で、
パルス繰り返し周波数（PRF）は
音波そのものの周期とは別の概念です。

PRFは「パルスの発射回数/秒」を示し、
振動周期とは区別して理解する必要があります。

用語整理

周期は「時間（秒）」、
周波数は「回数（Hz）」です。

両者は逆数の関係にあります。

周期と周波数をセットで整理することで、
超音波物理の理解はより体系的になります。

まとめ

周期は、超音波が1回振動するのに必要な時間を示す
基本的な物理概念です。

・周期 ＝ 1 ÷ 周波数
・周波数が高いほど周期は短くなる
・周期は波長や分解能と関係する
・パルス形成や装置制御の基礎となる

超音波物理を理解するうえで、
周期は周波数と対になる重要な概念です。

波の性質を体系的に整理するためには、
両者を同時に理解することが不可欠です。