超声空化法

2021-03-30 15:52:31 浏览:575

定义

当超声波能量足够高时,就会产生“超声空化”现象,即指存在于液体中的微小气泡(空化核)在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量,当能量达到某个阈值时,空化气泡急剧崩溃闭合的过程。

超声空化法的原理

当超声波能量足够高时,就会产生“超声空化”现象,即指存在于液体中的微小气泡(空化核)在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量,当能量达到某个阈值时,空化气泡急剧崩溃闭合的过程。空化气泡的寿命约0.1μs,它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量,并产生速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流,使碰撞密度高达1.5kg/cm2。空化气泡在急剧崩溃的瞬间产生局部高温高压(5000K,1800atm),冷却速度可达109K/s。超声波这种空化作用大大提高非均相反应速率,实现非均相反应物间的均匀混合,加速反应物和产物的扩散,促进固体新相的形成,控制颗粒的尺寸和分布。

超声空化法的应用

超声空化法是一个复杂的物理过程。当对含有成膜物质的溶液进行超过空化阈值强度的声振处理时,会在液体中形成无数的负压核,成膜材料就会在其表面重新凝聚,从而形成微泡。采用声振空化法制成的微泡尺寸较小,以表面活性剂和磷脂为成膜材料的微泡超声造影剂一般采用这种方法制备。声振空化法虽然简单,但是受成膜材料本身性质的局限,不能很好地控制微泡的理化性质和声学性能。

参考文献

[1] 邢占文. 新型微泡超声造影剂的制备及性能与应用的研究[D]. 哈尔滨工业大学, 2010.

超声成像

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