什么是超聲波細(xì)胞破碎儀的空化作用
一、什么是超聲波細(xì)胞破碎儀的空化作用：
超聲波空化作用是指存在于液體中的微氣核空化泡在聲波的作用下振動(dòng)，當(dāng)聲壓達(dá)到一定值時(shí)發(fā)生的生長和崩潰的動(dòng)力學(xué)過程。
二、超聲波空化作用的形成：
超聲波作用于液體時(shí)可產(chǎn)生大量小氣泡 。一個(gè)原因是液體內(nèi)局部出現(xiàn)拉應(yīng)力而形成負(fù)壓，壓強(qiáng)的降低使原來溶于液體的氣體過飽和，而從液體逸出，成為小氣泡。另一原因是強(qiáng)大的拉應(yīng)力把液體“撕開”成一空洞，稱為空化。
在液體介質(zhì)中由于渦流或超聲波的物理作用，液體中的某一區(qū)域會(huì)形成局部的暫時(shí)的負(fù)壓區(qū)，于是在液體介質(zhì)中可產(chǎn)生空化氣泡，簡稱為空穴或氣泡。
在一定強(qiáng)度的超聲波的作用下，液體介質(zhì)可以產(chǎn)生空化氣泡，這些空化氣泡就其所含氣體而言，可分為以下四種類型:接近真空的氣泡、含蒸氣的氣泡、含氣體的氣泡、含氣體和蒸氣的氣泡。
空化氣泡在超聲場的作用下會(huì)發(fā)生振動(dòng)，但并不一定就發(fā)生潰陷， 只有當(dāng)超聲波的頻率小于空化氣泡振動(dòng)頻率時(shí)才會(huì)使空化氣泡潰陷；反之，當(dāng)超聲波的頻率超過空化氣泡的振動(dòng)頻率時(shí)，空化氣泡會(huì)進(jìn)行更為復(fù)雜的振動(dòng)，而不會(huì)發(fā)生潰陷。
三、有哪些因素影響超聲波強(qiáng)度：
1. 超聲波頻率
超聲波頻率越低，在液體中產(chǎn)生空化越容易。也就是說要引起空化，頻率愈高，所需要的聲強(qiáng)愈大。例如：要在水中產(chǎn)生空化，超聲波頻率在400 kHz時(shí)所需要的功率要比在10 kHz時(shí)大10倍，即空化是隨著頻率的升高而降低。一般采用的頻率范圍20~40 kHz。
2. 液體的表面張力與黏滯系數(shù)
液體的表面張力越大，空化強(qiáng)度越高，越不易于產(chǎn)生空化。黏滯系數(shù)大的液體難以產(chǎn)生空化泡，而且傳播過程中損失也大，因此同樣不易產(chǎn)生空化。
3. 液體的溫度
液體溫度越高，對空化的產(chǎn)生越有利，但是溫度過高時(shí)，氣泡中蒸汽壓增大，因此氣泡閉合時(shí)增強(qiáng)了緩沖作用而使空化減弱。
4. 空化閾
空化閾是使液體介質(zhì)產(chǎn)生空化作用的最低聲強(qiáng)或聲壓振幅。只有當(dāng)交變聲壓幅 大于靜壓力， 才能出現(xiàn)負(fù)壓。而只有當(dāng)負(fù)壓超過液體介質(zhì)的黏度時(shí)，才會(huì)產(chǎn)生空化作用。
空化閾隨不同的液體介質(zhì)而不同， 對于同一液體介質(zhì)，不同的溫度、壓力、空化核的半徑以及含氣量， 空化閾值也不同。一般來說，液體介質(zhì)含氣量越少， 空化閾就越高?？栈撨€與液體介質(zhì)的黏滯性有關(guān)， 液體介質(zhì)的黏度越大，空化閾也越高。
空化閾與超聲波的頻率有著十分密切的關(guān)系，超聲波的頻率越高，空化閾也越高。超聲波的頻率越高，越難空化，要產(chǎn)生空化作用，就必須增加超聲波的強(qiáng)度。
