Funksjoner av ultralyd

 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. Bølgelengden til ultralydbølgen er veldig kort, og størrelsen på den vanlige hindringen er mange ganger større enn bølgelengden til ultralydbølgen, så diffraksjonsevnen til ultralydbølgen er svært dårlig, men den kan forplante seg i en retningsbestemt rett linje i et homogent medium. egenskaper er mer uttalt. Derfor, når ultralydbølgen forplanter seg, er retningsevnen sterk, og energien er lett å konsentrere seg.

2. Ultralyd kan forplante seg i en rekke forskjellige medier og kan reise langt nok.

3. Samspillet mellom ultralyd og lydoverføringsmediet er moderat, og det er lett å bære informasjon om tilstanden til lydoverføringsmediet (diagnose eller effekt på lydoverføringsmediet). Ultralyd er en form for bølge, som kan brukes som bærer eller medium for deteksjon og belastningsinformasjon (som B-ultralyd brukt til diagnose); ultralyd er også en form for energi, når intensiteten overstiger en viss verdi, kan den passere og Mediet som ultralydbølgen sendes gjennom, samhandler, påvirker, endrer og ødelegger tilstanden, egenskapene og strukturen til sistnevnte (brukes til terapi) .

Ultralydbølgen samhandler med mediet under forplantningsprosessen, og fase- og amplitudeendringen, som kan endre tilstanden, sammensetningen, strukturen, funksjonen og egenskapene til mediet. Denne typen endring kalles ultralydeffekten. Samspillet mellom ultralyd og medium kan deles inn i termisk mekanisme, mekanisk mekanisme og kavitasjonsmekanisme.

(1) Termisk mekanisme: Når ultralydbølgen forplanter seg i mediet, absorberes dens vibrasjonsenergi kontinuerlig av mediet og omdannes til varme, noe som øker temperaturen på mediet. Denne effekten av å øke temperaturen på mediet kalles den termiske mekanismen til ultralyd. (2) Mekanisk mekanisme: Når frekvensen er lav, er absorpsjonskoeffisienten liten, og ultralydvirkningstiden er veldig kort, ultralydeffekten er ikke ledsaget av åpenbar termisk effekt. På dette tidspunktet kan ultralydeffekten tilskrives den mekaniske mekanismen, det vil si at ultralydeffekten stammer fra bidraget fra den mekaniske mengden som karakteriserer lydfeltet. Ultralyd er også en form for overføring av mekanisk energi, og parametere som opprinnelsesforskyvning, vibrasjonshastighet, akselerasjon og lydtrykk i fluktuasjonsprosessen kan uttrykke ultralydeffekten.

(3) Kavitasjonsmekanisme: En av hovedmekanismene for ultrasoniske sonokjemiske effekter er akustisk kavitasjon (inkludert dannelse, vekst og kollaps av bobler, etc.). Fenomenet inkluderer to aspekter, det vil si at den sterke ultralyden produserer bobler i væsken og den spesielle bevegelsen av boblene under påvirkning av sterk ultralyd.

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.