Was ist Ultraschallkavitation?

Was ist Ultraschallkavitation?

Ultraschallstruktur

Ultraschallprinzip

Ultraschall interagiert während der Ausbreitung mit dem Medium, ändert Phase und Amplitude, verändert die physikalischen, chemischen und biologischen Eigenschaften oder den Zustand des Mediums oder beschleunigt den Prozess dieser Änderung, was zu einer Reihe von Effekten wie Mechanik und Thermik führt. , chemische und biologische Effekte usw. Diese Effekte können auf die folgenden Effekte zurückgeführt werden:

Kavitation

Die Kavitationsblasen wachsen im Unterdruckbereich, der durch die Längsausbreitung der Ultraschallwellen entsteht, und bilden eine Blasengrenzfläche.

In der Überdruckzone wird es schnell geschlossen, um unter wechselnden Über- und Unterdrücken komprimiert und gedehnt zu werden.

Ein Hochgeschwindigkeits-Mikrostrahl (110 m/s) kann erzeugt werden, wenn die Kavitationsblase bis zum Hochgeschwindigkeitsabplatzen komprimiert wird und die Kollisionsdichte bis zu 1,5 kg/m2 beträgt, was zu einem hohen Strom führt.

Der Aufprall des Hochgeschwindigkeits-Mikrostrahls auf die Seite der distalen Blase erzeugt einen Wasserschlag, also eine Stoßwelle.

Die Stoßwelle breitet sich radial nach außen aus, trifft auf die feste Oberfläche der Probe und reflektiert sie zur Blase. Die Blase wird zu einem Wirbel, der die feste Oberfläche konvektioniert und einen enormen Momentandruck erzeugt. Dieser enorme augenblickliche Druck kann dazu führen, dass die festen Partikel in der Flüssigkeit suspendiert werden oder die Oberfläche des biologischen Zellgewebes drastischen Schäden ausgesetzt wird.