अल्ट्रासोनिक प्रौद्योगिकी का परिचय

अल्ट्रासाउंड का सिद्धांत।

अल्ट्रासाउंड प्रसार के दौरान माध्यम के साथ बातचीत करता है, चरण और आयाम में परिवर्तन, भौतिक, रासायनिक और जैविक गुणों या माध्यम की स्थिति को बदलता है, या इस परिवर्तन की प्रक्रिया को तेज करता है, जिसके परिणामस्वरूप यांत्रिकी, थर्मल जैसे प्रभावों की एक श्रृंखला होती है। , रासायनिक और जैविक प्रभाव, आदि इन प्रभावों को निम्नलिखित प्रभावों के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है:

गुहिकायन

अल्ट्रासोनिक तरंगों के अनुदैर्ध्य प्रसार द्वारा गठित नकारात्मक दबाव क्षेत्र में गुहिकायन बुलबुले बढ़ते हैं, और एक बुलबुला इंटरफ़ेस बनाते हैं।

इसे पॉजिटिव प्रेशर ज़ोन में जल्दी बंद कर दिया जाता है और बारी-बारी से पॉज़िटिव और नेगेटिव दबाव में खींचा जाता है।

एक हाई-स्पीड (110 m / s) माइक्रोजेट तब उत्पन्न हो सकता है जब कैविटी बबल को हाई-स्पीड चिपिंग तक संपीड़ित किया जाता है, और टक्कर का घनत्व 1.5 किग्रा / एम 2 जितना अधिक होता है, जिसके परिणामस्वरूप एक उच्च प्रवाह होता है।

डिस्टल बबल के किनारे पर उच्च गति वाले माइक्रोजेट के प्रभाव से एक पानी का हथौड़ा प्रभाव होता है, अर्थात एक झटका लहर।

शॉक वेव रेडियल आउटवर्ड को फैलाता है, नमूने की ठोस सतह से टकराकर, इसे बुलबुले को दर्शाता है, और बुलबुला ठोस सतह को संचित करने के लिए भंवर बन जाता है, जिससे एक विशाल तात्कालिक दबाव उत्पन्न होता है; यह विशाल तात्कालिक दबाव ठोस कणों को तरल में निलंबित कर सकता है या जैविक कोशिका ऊतक की सतह पर भारी क्षति हो सकती है।

उपरोक्त प्रभावों के अलावा, यांत्रिक, थर्मल और अन्य प्रभाव हैं:

यांत्रिक क्रिया

अल्ट्रासाउंड के प्रसार के दौरान, माध्यम बारी-बारी से माध्यम को संकुचित और खिंचाव करेगा, जिससे दबाव में बदलाव होगा, और दबाव परिवर्तन से यांत्रिक प्रभाव होगा। अल्ट्रासोनिक-प्रेरित मीडिया कण गति, हालांकि विस्थापन और वेग बड़े नहीं हैं, लेकिन अल्ट्रासोनिक कंपन आवृत्ति के वर्ग के लिए आनुपातिक रूप से कण त्वरण बहुत बड़ा है, कभी-कभी गुरुत्वाकर्षण त्वरण के हजारों गुना से अधिक होता है, इतना बड़ा त्वरण पर्याप्त है एक शक्तिशाली यांत्रिक माध्यम के कारण। प्रभाव।

थर्मल प्रभाव

यदि अल्ट्रासोनिक तरंगों को माध्यम में माध्यम से अवशोषित किया जाता है, अर्थात, ऊर्जा अवशोषण होता है। इसी समय, अल्ट्रासोनिक तरंग के कंपन के कारण, माध्यम एक मजबूत उच्च आवृत्ति दोलन उत्पन्न करता है, और माध्यम गर्मी पैदा करने के लिए एक दूसरे के खिलाफ रगड़ता है, जिससे तरल और ठोस का तापमान बढ़ जाता है। अल्ट्रासाउंड दो अलग-अलग मीडिया को भेदने के इंटरफ़ेस पर तापमान बढ़ाता है। इसका कारण यह है कि इंटरफ़ेस पर विशेषता प्रतिबाधा अलग है, और प्रतिबिंब होगा, अणुओं और हीटिंग के बीच सापेक्ष घर्षण पैदा करने के लिए एक खड़े लहर का गठन।

अन्य प्रभाव

अल्ट्रासाउंड की गुहिकायन ऑक्सीकरण का कारण बन सकती है, उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन पेरोक्साइड का उत्पादन करने के लिए आसुत जल में कम अवधि के बाद। नाइट्रिक एसिड का उत्पादन पानी में सोनिकेशन के बाद किया जाता है जिसमें नाइट्रोजन घुल जाता है। अल्ट्रासाउंड का भी कम प्रभाव पड़ता है और धातु के विद्युत अपघटन को प्रभावित करता है।