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超聲波是一種有良好方向性的聲能，具有多種特性，廣泛應用于各個領域。利用超聲波的機械振蕩及空化作用，可以實現(xiàn)對溶液、乳液、懸浮液等液體進行超聲波分散、超聲波混勻、超聲波攪拌、超聲波破碎的目的。

圖1.非接觸式超聲波混勻樣本處理器原理

超聲波的空化作用是指當超聲波在液體中，會使液體中的微泡發(fā)生振蕩運動，在一定條件下，微泡會迅速增長然后突然閉合，從而產(chǎn)生并釋放出巨大的能量。當超聲波通過液體時，液體各處的聲壓會發(fā)生周期性的變化，相應地，液體中的空化核（微泡）也會隨著超聲頻率發(fā)生周期性的振蕩。在低聲強下，氣泡的徑向振蕩會受聲壓控制，微氣泡沿著平衡半徑做周期性的振蕩運動（穩(wěn)態(tài)空化），在每一個振蕩的微氣泡周圍會產(chǎn)生輻射壓力和微束流。微束流能在氣泡表面附近會產(chǎn)生非常高的切變應激力，使氣泡變形甚至破裂，可以導致臨近的細胞或生物大分子受到影響，從而產(chǎn)生一定的生物學效應。隨著作用聲強增大，當氣泡的振蕩幅度可以與其平衡尺寸相比擬時，氣泡的振動會轉而由其周圍媒質的慣性所控制，空化核會在超聲場負壓相半周期迅速膨脹，而在正壓相半周期又會急劇收縮至內(nèi)爆，這種空化稱為瞬態(tài)空化或慣性空化。瞬態(tài)空化時氣泡振蕩十分猛烈，氣泡先是爆炸式膨脹，隨后又迅速萎陷。在最后的萎陷階段，會產(chǎn)生局部高溫、高壓的現(xiàn)象，伴隨著會有強大的沖擊波、高速微射流、自由基的產(chǎn)生，這種極端的物理條件和化學基團的形成對正常的細胞結構和酶的生物活性有著極大的破壞作用，對腫瘤細胞等可進行有效的殺傷。

利用超聲波的這種特性，將其應用在多種領域，衍生出了多樣的儀器設備。例如體外診斷領域所使用的的超聲波分散樣本處理器替代了傳統(tǒng)的機械方法對血液樣本等進行超聲波混勻及超聲波破碎，是一種更加高效的處理方式。另外聚焦超聲還可以用于腫瘤治療（海扶超聲刀）、血栓消融以及燃脂拉皮等應用。

圖2.東方金榮Siansonic的超聲波混勻換能器

北京東方金榮超聲Siansonic擁有近40年超聲波換能器研發(fā)及制造的經(jīng)驗。我司的超聲波分散換能器已被多家國外分子診斷領域企業(yè)如美國Cepheid、比利時Biocartis等所長期采購。