अल्ट्रासोनिक ऊर्जाले माध्यममा कार्य गर्दछ, जसले कणहरूलाई उच्च गतिमा कम्पन गर्न र गति, प्रवेग, ध्वनि दबाब, र ध्वनि तीव्रता जस्ता यांत्रिक परिवर्तनहरू उत्पन्न गर्दछ, जसले गर्दा मेकानिकल प्रभावहरू निम्त्याउँछ। अल्ट्रासाउन्ड मेकानिकल ऊर्जा प्रचार को एक रूप हो, जो तरंग प्रक्रिया संग सम्बन्धित छ र कम्पन को एक रैखिक प्रभाव उत्पादन गर्दछ। जब अल्ट्रासोनिक तरंग माध्यममा प्रसारित हुन्छ, यद्यपि कण विस्थापनको आयाम सानो छ, अल्ट्रासोनिक तरंगले गर्दा कणको प्रवेग धेरै ठूलो छ।
यदि 20kHz, 1W/cm2 अल्ट्रासोनिक तरंग पानीमा फैलिन्छ भने, यसले उत्पन्न गरेको ध्वनि दबाव आयाम 173kPa हो, जसको मतलब ध्वनि दबाव आयाम सकारात्मक र नकारात्मक 173kPa प्रति सेकेन्डको बीचमा 20,000 पटक परिवर्तन हुनुपर्छ, र अधिकतम कण एक्सेलेरेशन लगभग 140/40kPa माथि हुन्छ। गुरुत्वाकर्षणको त्वरण, यस्तो तीव्र र द्रुत गतिमा परिवर्तन हुने मेकानिकल गति शक्ति अल्ट्रासाउन्डको मेकानिकल कम्पन प्रभाव हो।
जब अल्ट्रासोनिक माध्यम एक समान स्तरित माध्यम होइन (जस्तै जैविक तन्तु, मानव शरीर, इत्यादि), मिडियाको प्रत्येक तहको ध्वनिक प्रतिबाधाले प्रतिबिम्बित ध्वनि तरंगहरूलाई प्रतिबिम्बित गर्न र खडा तरंग बनाउँदछ। स्ट्यान्डिङ वेभको एन्टिनोड्स र नोड्सले दबाब र तनाव र एक्सेलेरेशन परिवर्तनहरू निम्त्याउँछ। विभिन्न मिडिया कणहरू (जस्तै बायोमोलिक्युलहरू) को द्रव्यमान फरक छ, दबाब परिवर्तनको कारण कम्पन गति फरक छ, र मिडिया कणहरू बीचको सापेक्ष गतिको कारणले गर्दा दबाव परिवर्तन अल्ट्रासोनिक मेकानिकल प्रभावको अर्को कारण हो। अल्ट्रासाउन्ड प्रयोग गरेर मेकानिकल प्रभावहरू प्रशोधन गरिनु पर्छ (छिद्र, काट्ने, कम्प्याक्शन, सतह सुदृढीकरण, वेल्डिंग, सफाई, पालिश, र अनावश्यक फिल्महरू र फोहोरहरू हटाउने, आदि), र फैलावट, एकरूपता, इमल्सिफिकेशन, र क्रसिङ, स्टेरिलाइजेशन र अन्य प्रक्रियाहरू बढाउन पनि प्रयोग गरिन्छ।
अल्ट्रासाउन्डको मेकानिकल प्रभाव उत्पादनमा व्यापक रूपमा प्रयोग गरिएको छ, र उदाहरणहरू निम्नानुसार छन्।
यान्त्रिक आन्दोलन
अल्ट्रासोनिक उच्च आवृत्ति कम्पन र विकिरण दबाव प्रभावकारी आन्दोलन र ग्याँस र तरल मा प्रवाह बनाउन सक्छ। ठोस सतहमा cavitation बबल कम्पन द्वारा उत्पन्न बलियो जेट र स्थानीय माइक्रो-रश प्रवाहले तरल पदार्थको सतह तनाव र घर्षणलाई महत्त्वपूर्ण रूपमा कमजोर गर्न सक्छ, र ठोस-तरल इन्टरफेसको संलग्न तहलाई नष्ट गर्न सक्छ, त्यसैले यो सामान्य कम-फ्रिक्वेन्सी मेकानिकल आन्दोलनमा पुग्न सक्दैन। प्रभाव। यो प्रभाव मानव छाला, सौन्दर्य उत्पादनहरू मानव छाला, अल्ट्रासोनिक डिगासिङ, खाना र कस्मेटिक स्तरीकरण र परिष्करण मार्फत औषधिहरूको प्रयोगको लागि भौतिक आधार हो।
इन्टरडिफ्युजन
अल्ट्रासोनिक कम्पन र cavitation को दबाब र उच्च तापमान प्रभाव दुई तरल पदार्थ, दुई ठोस, वा तरल-ठोस र तरल-ग्यास इन्टरफेसहरू बीचको अणुहरूको पारस्परिक प्रवेशलाई बढावा दिन नयाँ सामग्री गुणहरू बनाउन प्रयोग गरिन्छ। धातु वा प्लास्टिक को अल्ट्रासोनिक वेल्डिंग, अल्ट्रासोनिक emulsification, सफाई, atomization यस्तो प्रभाव को रूप मा वर्गीकृत गर्न सकिन्छ।
एकरूपता
cavitation बुलबुले बन्द भएपछि, स्थानीय झटका लहरले यसलाई राम्रो बनाउन तरलमा कणहरू कुचल्न सक्छ; क्रिस्टल वर्दी बनाउन; ठूला र असमान दूधका थोपाहरूलाई स-साना समान एजेन्टहरू (जस्तै मेडिकल कन्ट्रास्ट एजेन्टहरू, क्यान्सर उपचार एजेन्टहरू, आदि) मा फैलाउनुहोस्; यसले थ्रोम्बोलिसिस र अन्य प्रभावहरू पनि समावेश गर्न सक्छ।
एकता
अल्ट्रासोनिक कम्पनले ग्यासमा निलम्बित कणहरू र तरल माध्यमलाई विभिन्न गतिमा चलाउन सक्छ, चरण टक्करको सम्भावना बढाउँछ; वा स्थायी छालहरू प्रयोग गरेर तिनीहरूलाई एन्टिनोडहरूमा झुकाउनको लागि, यसरी समूहीकरण प्रक्रिया हुन्छ। फ्लु र कृत्रिम वर्षामा धुलो संकलन यस श्रेणीमा पर्दछ।
मेकानिकल काटन कार्य
अल्ट्रासोनिक कम्पन को ठूलो प्रवेग र cavitation र ध्वनिक जंग को प्रभाव को कारण, कडा र भंगुर सामग्री (रत्न, सिरेमिक, गिलास, चुम्बकीय इस्पात, आदि) को विशेष र सटीक प्रशोधन गर्न सकिन्छ।
प्रहार
उच्च-तीव्रता अल्ट्रासाउन्ड पल्सको प्रयोगले नरम तन्तुहरूलाई नोक्सान नगरी शरीरमा मृगौलाको पत्थरी र पित्तथैलीलाई कुचल्न सक्छ।
