Карактеристике ултразвука

 The propagation laws of ultrasonic waves in the medium such as reflection, refraction, diffraction, and scattering are not fundamentally different from the laws of (audible) sound waves. But the wavelength of ultrasound is very short, only a few centimeters, or even a few thousandths of a millimeter. Compared with (audible) sound waves, ultrasound has many exotic properties:

1. Таласна дужина ултразвучног таласа је веома кратка, а величина уобичајене препреке је много пута већа од таласне дужине ултразвучног таласа, тако да је дифракциона способност ултразвучног таласа веома лоша, али може да се шири у правцу права линија у хомогеној средини. карактеристике су израженије. Стога, када се ултразвучни талас шири, усмереност је јака, а енергија се лако концентрише.

2. Ултразвук се може ширити у различитим медијима и може путовати на довољно велике удаљености.

3. Интеракција између ултразвука и медијума за пренос звука је умерена и лако се преноси информација о стању медијума за пренос звука (дијагноза или ефекат на медијум за пренос звука). Ултразвук је облик таласа који се може користити као носач или медијум за откривање и информације о оптерећењу (као што је Б-ултразвук који се користи за дијагнозу); ултразвук је такође облик енергије, када његов интензитет пређе одређену вредност, може да прође и Медијум кроз који се ултразвучни талас преноси интерагује, утиче, мења и уништава стање, својства и структуру последњег (користи се за терапију) .

Ултразвучни талас је у интеракцији са медијумом током процеса ширења, а фаза и амплитуда се мењају, што може променити стање, састав, структуру, функцију и својства средине. Ова врста промене назива се ултразвучни ефекат. Интеракција између ултразвучног и медија може се поделити на термички механизам, механички механизам и механизам кавитације.

(1) Термички механизам: Када се ултразвучни талас шири у медијуму, његова енергија вибрација се континуирано апсорбује у медијум и претвара у топлоту, што повећава температуру медијума. Овај ефекат повећања температуре медијума назива се термички механизам ултразвука. (2) Механички механизам: Када је фреквенција ниска, коефицијент апсорпције је мали, а време ултразвучног деловања је веома кратко, ултразвучни ефекат није праћен очигледним термичким ефектом. У овом тренутку, ултразвучни ефекат се може приписати механичком механизму, односно ултразвучни ефекат потиче од доприноса механичке величине која карактерише звучно поље. Ултразвук је такође облик преноса механичке енергије, а параметри као што су почетно померање, брзина вибрације, убрзање и звучни притисак у процесу флуктуације могу изразити ултразвучни ефекат.

(3) Механизам кавитације: Један од главних механизама ултразвучних сонохемијских ефеката је акустична кавитација (укључујући формирање, раст и колапс мехурића, итд.). Феномен укључује два аспекта, то јест, јак ултразвук производи мехуриће у течности и посебно кретање мехурића под дејством јаког ултразвука.

Ultrasound is a high{{0}}frequency mechanical wave with the characteristics of concentrated energy and strong penetrating power. Ultrasound is composed of a series of dense and dense longitudinal waves, and propagates around through the liquid medium. When the acoustic energy is high enough, the attraction between molecules in the liquid phase is broken during the loose half-cycle, forming a cavitation nucleus. The lifetime of the cavitation nucleus is about 0.1μs, it can generate a local high temperature and high pressure environment of about 4000-6000 K and 100MPa at the moment of explosion, and generate a microjet with a speed of about 110m/s with a strong impact force, this phenomenon is called Ultrasonic cavitation.