超(chāo)聲(shēng)波結構圖

　　超聲波在傳播過程(chéng)中與媒介(jiè)相互作(zuò)用(yòng)，相位和(hé)振(zhèn)幅發(fā)生變化，使(shǐ)媒質的(dí)一些(xiē)物(wù)理(lǐ)，化學(xué)和生(shēng)物特性或狀態(tài)發(fā)生改(gǎi)變，或者使這(zhè)種改變的(dí)過程加(jiā)快(kuài)，從而(ér)產生一(yī)係列效(xiào)應，如力(lì)學(xué)，熱學，化學和生(shēng)物效(xiào)應等。這些效(xiào)應可歸結以(yǐ)下幾(jī)項(xiàng)作用(yòng)：

空(kōng)化作用(yòng)

　　空化(huà)泡(pào)在超(chāo)聲(shēng)波縱向傳播形(xíng)成(chéng)的負壓區生長，行(háng)成氣(qì)泡界麵。

　　在(zài)正(zhèng)壓(yā)區迅(xùn)速(sù)閉合，從而在交(jiāo)替正負壓(yā)強(qiáng)下(xià)受(shòu)到壓縮(suō)和拉(lā)伸(shēn)。

　　在空(kōng)化(huà)泡被壓(yā)縮直至(zhì)高速(sù)崩裂時可(kě)產生(shēng)高速(110m/s)微射流，碰撞密度高(gāo)達(dá)1.5kg/m2，產生高電(diàn)流(liú)。

　　高速(sù)微射流對遠端氣泡一側的(dí)衝(chōng)擊產(chǎn)生水錘衝擊(jī)，即衝擊波。

　　衝擊波(bō)向外呈(chéng)放(fàng)射狀傳播，擊(jī)中樣品固(gù)體表麵，反(fǎn)射到氣泡，氣(qì)泡(pào)變為(wéi)渦旋(xuán)向(xiàng)固體表(biǎo)麵對流(liú)，產(chǎn)生(shēng)巨(jù)大的(dí)瞬時壓力；這種巨大(dà)的瞬(shùn)時(shí)壓(yā)力，可(kě)以使懸(xuán)浮在(zài)液體中的(dí)固體顆(kē)粒或生(shēng)物細(xì)胞組(zǔ)織表麵受到(dào)急(jí)劇(jù)的(dí)破(pò)壞。

　　除以(yǐ)上(shàng)作用(yòng)之外，還有機(jī)械作用，熱學(xué)作(zuò)用(yòng)及(jí)其他作(zuò)用：

機械(xiè)作(zuò)用

　　超聲在(zài)傳播過程(chéng)中(zhōng)，會引起介質(zhì)質點(diǎn)交替的(dí)壓縮與(yǔ)伸張(zhāng)，構(gòu)成壓力(lì)變(biàn)化，壓力的變(biàn)化(huà)將引起(qǐ)機(jī)械(xiè)效應。超(chāo)聲引起(qǐ)的(dí)介(jiè)質質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，雖然位(wèi)移和(hé)速度不大，但(dàn)與超(chāo)聲震(zhèn)動頻率的(dí)平方成正比的(dí)質(zhì)點加速度卻(què)很(hěn)大，有(yǒu)時超過重(zhòng)力加速(sù)度的數萬倍，這麼(mó)大的(dí)加速度(dù)足以造成對介質的(dí)強大機(jī)械效應。

熱學作用

　　如(rú)果超聲(shēng)波作(zuò)用(yòng)於介(jiè)質中(zhōng)被介質(zhì)吸收，也就是有(yǒu)能量(liáng)吸收(shōu)。同時(shí)由於超聲(shēng)的振(zhèn)動，使介質(zhì)產(chǎn)生(shēng)強烈的(dí)高頻震(zhèn)蕩(dàng)，介質(zhì)間相(xiāng)互(hù)摩擦而發(fā)熱，這種能量使液(yè)體(tǐ)，固(gù)體(tǐ)溫度升(shēng)高。超聲(shēng)在穿(chuān)透兩種(zhǒng)不(bù)同(tóng)介質(zhì)的分(fēn)界(jiè)麵(miàn)上，溫(wēn)度升高更(gēng)大(dà)，這是分(fēn)界麵上特性阻(zǔ)抗不(bù)同，將(jiāng)產生(shēng)反(fǎn)射，形(xíng)成駐波(bō)引起分子(zǐ)間的相(xiāng)對摩擦而發熱。

其(qí)他作(zuò)用(yòng)

　　超(chāo)聲的空(kōng)化作用能引(yǐn)起(qǐ)氧化(huà)作用，例如在蒸(zhēng)餾水中(zhōng)經短時的超(chāo)聲處理(lǐ)後，產生(shēng)過氧化氫(qīng)。在溶有氮的水中經(jīng)超(chāo)聲處理後就產生硝酸。超(chāo)聲還有還原作用和影響金屬(shǔ)的(dí)電力分解(jiě)作用。

參(cān)考(kǎo)文獻

　　席(xí)細平，馬(mǎ)重芳，王偉(wěi).超(chāo)聲(shēng)波(bō)技(jì)術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀[J].山(shān)西(xī)化工，2007,27（1）：25-29.