超聲場產(chǎn)生的理化生效應(yīng)

1.機械效應(yīng)
超聲在傳播過程中,會引起質(zhì)點的交替壓縮與伸張,構(gòu)成了壓力的
變化,引起機械效應(yīng)。超聲引起的介質(zhì)質(zhì)點振動,雖然位移和速度不
大,但其質(zhì)點加速度與超聲振動頻率的平方成正比,可以達(dá)到很高,有
時超過重力加速度數(shù)萬倍,對介質(zhì)造成強大的機械效應(yīng)
2.熱效應(yīng)
由于物質(zhì)的聲吸收特性,超聲能量射入物質(zhì)后,部分超聲能量將轉(zhuǎn)
變成熱能,并使物質(zhì)溫度升高。物質(zhì)溫度與聲吸收有著密切的關(guān)系。超
聲熱效應(yīng)的機理大致有如下幾方面:(1)超聲振動通過介質(zhì)時能量發(fā)生
轉(zhuǎn)變;(2)介質(zhì)質(zhì)點存在周期性緊縮,以致引起溫度增高中心,該中心
發(fā)生在超聲波的壓縮相位中;(3)在不同種組織分界部分,由于組織分
層,介質(zhì)阻抗不同,將產(chǎn)生反射,形成駐波,引起分子間相對運動,產(chǎn)
生摩擦而形成熱,這時在與駐波區(qū)相應(yīng)的位置上就有局部溫度增高。在
這些因素中,介質(zhì)的聲吸收是熱效應(yīng)產(chǎn)生的主要因素。
3.空化效應(yīng)
超聲空化是功率超聲在液體介質(zhì)中引起的一種特有的物理過程,是
個復(fù)雜的非線性聲學(xué)問題。超聲空化是這樣產(chǎn)生的:存在于液體中的
微氣泡(空化核)在聲場的作用下振動,當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時,氣泡將
迅速膨脹,然后突然閉合,在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波,最終崩潰,這種
微小氣泡振動、膨脹、閉合、崩潰等一系列動力學(xué)過程稱為聲空化
( Acoustic cavitation)。多年來聲空化現(xiàn)象是超聲學(xué)及其應(yīng)用的一項基礎(chǔ)研究.

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