अल्ट्रासोनिक ऊर्जा माध्यम पर कार्य करती है, जिससे कण उच्च गति से कंपन करेंगे और गति, त्वरण, ध्वनि दबाव और ध्वनि की तीव्रता जैसे यांत्रिक परिवर्तन उत्पन्न करेंगे, जिससे यांत्रिक प्रभाव पैदा होंगे। अल्ट्रासाउंड यांत्रिक ऊर्जा प्रसार का एक रूप है, जो तरंग प्रक्रिया से संबंधित है और कंपन का एक रैखिक प्रभाव उत्पन्न करेगा। जब अल्ट्रासोनिक तरंग माध्यम में फैलती है, हालांकि कण विस्थापन का आयाम छोटा होता है, अल्ट्रासोनिक तरंग के कारण कण का त्वरण बहुत बड़ा होता है।
यदि 20kHz, 1W/cm2 अल्ट्रासोनिक तरंग पानी में फैलती है, तो इसके द्वारा उत्पन्न ध्वनि दबाव आयाम 173kPa है, जिसका अर्थ है कि ध्वनि दबाव आयाम सकारात्मक और नकारात्मक 173kPa प्रति सेकंड के बीच 20,000 बार बदलना चाहिए, और अधिकतम कण त्वरण 1440km/s2 तक, जो गुरुत्वाकर्षण के त्वरण का लगभग 1500 गुना है, ऐसी तीव्र और तेजी से बदलती यांत्रिक गति शक्ति का यांत्रिक कंपन प्रभाव है अल्ट्रासाउंड.
जब अल्ट्रासोनिक माध्यम एक समान स्तरित माध्यम (जैसे जैविक ऊतक, मानव शरीर, आदि) नहीं होता है, तो मीडिया की प्रत्येक परत की ध्वनिक प्रतिबाधा परावर्तित ध्वनि तरंगों को प्रतिबिंबित करने और एक स्थायी तरंग बनाने का कारण बनेगी। खड़ी तरंग के एंटीनोड्स और नोड्स दबाव और तनाव और त्वरण में परिवर्तन का कारण बनते हैं। चूंकि विभिन्न मीडिया कणों (जैसे बायोमोलेक्यूल्स) का द्रव्यमान अलग-अलग होता है, दबाव परिवर्तन के कारण होने वाली कंपन गति अलग होती है, और मीडिया कणों के बीच सापेक्ष गति के कारण होने वाला दबाव परिवर्तन अल्ट्रासोनिक यांत्रिक प्रभाव का एक और कारण है। अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके यांत्रिक प्रभावों को संसाधित किया जाना चाहिए (वेध, काटने, संघनन, सतह को मजबूत करना, वेल्डिंग, सफाई, पॉलिश करना और अवांछित फिल्मों और गंदगी को हटाना, आदि), और फैलाव, समरूपीकरण, पायसीकरण और कुचलने, नसबंदी और अन्य प्रक्रियाओं में तेजी लाने के लिए भी इसका उपयोग किया जाना चाहिए।
अल्ट्रासाउंड के यांत्रिक प्रभाव का व्यापक रूप से उत्पादन में उपयोग किया गया है, और उदाहरण इस प्रकार हैं।
यांत्रिक हलचल
अल्ट्रासोनिक उच्च आवृत्ति कंपन और विकिरण दबाव गैस और तरल में प्रभावी आंदोलन और प्रवाह बना सकते हैं। ठोस सतह पर गुहिकायन बुलबुला कंपन से उत्पन्न मजबूत जेट और स्थानीय माइक्रो-रश प्रवाह तरल की सतह के तनाव और घर्षण को काफी कमजोर कर सकता है, और ठोस-तरल इंटरफ़ेस की संलग्न परत को नष्ट कर सकता है, इसलिए यह सामान्य कम-आवृत्ति यांत्रिक आंदोलन तक नहीं पहुंच सकता है। प्रभाव। यह प्रभाव मानव त्वचा, सौंदर्य उत्पादों को मानव त्वचा, अल्ट्रासोनिक डीगैसिंग, भोजन और कॉस्मेटिक लेवलिंग और शोधन के माध्यम से दवाओं के अनुप्रयोग का भौतिक आधार है।
अंतर्प्रसार
अल्ट्रासोनिक कंपन और गुहिकायन के दबाव और उच्च तापमान प्रभाव का उपयोग नई सामग्री गुणों को बनाने के लिए दो तरल पदार्थ, दो ठोस, या तरल-ठोस और तरल-गैस इंटरफेस के बीच अणुओं के पारस्परिक प्रवेश को बढ़ावा देने के लिए किया जाता है। धातुओं या प्लास्टिक की अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग, अल्ट्रासोनिक पायसीकरण, सफाई, परमाणुकरण को ऐसे प्रभावों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।
समरूप बनाना
गुहिकायन बुलबुले बंद होने के बाद, स्थानीय शॉक वेव तरल में कणों को कुचलकर इसे बारीक बना सकती है; क्रिस्टल को एक समान बनाएं; बड़े और असमान दूध की बूंदों को छोटे समान एजेंटों (जैसे चिकित्सा कंट्रास्ट एजेंट, कैंसर उपचार एजेंट, आदि) में फैलाएं; इसमें थ्रोम्बोलिसिस और अन्य प्रभाव भी शामिल हो सकते हैं।
सामंजस्य
अल्ट्रासोनिक कंपन गैस और तरल माध्यम में निलंबित कणों को अलग-अलग गति से चला सकता है, जिससे चरण टकराव की संभावना बढ़ जाती है; या खड़ी तरंगों का उपयोग करके उन्हें एंटीनोड्स की ओर प्रवृत्त किया जाता है, इस प्रकार संचयन प्रक्रिया होती है। फ़्लू और कृत्रिम वर्षा में धूल एकत्र होना इसी श्रेणी में आता है।
यांत्रिक काटने की क्रिया
अल्ट्रासोनिक कंपन के महान त्वरण और गुहिकायन और ध्वनिक संक्षारण के प्रभाव के कारण, कठोर और भंगुर सामग्री (रत्न, चीनी मिट्टी की चीज़ें, कांच, चुंबकीय स्टील, आदि) का विशेष और सटीक प्रसंस्करण किया जा सकता है।
तोड़ना
उच्च तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड पल्स का उपयोग नरम ऊतकों को नुकसान पहुंचाए बिना शरीर में गुर्दे की पथरी और पित्त पथरी को कुचल सकता है।
