超声波和磁铁

超声技术

超声波 (ultrasonic wave) :

频率在 20 kHz 以上的声波称为超声波,是人类无法听到的频率。

超声波(~ 20 Hz),可听(20 Hz 至 20 kHz),超声波(20 kHz 至 1 GHz)

超声波强度

频率越高,即使振幅 (A) 很小,强度 (I) 也越高,并且会产生相当大的加速度 (α)。

超声的主要特点

1) 高指向性 : 频率越高,声波的直线度越好。

2) 反射和透射 : 介质之间的声阻抗(Z)差异越大,超声波在界面处的反射越大。

材料 ρ (kg/m3) c (m/s) Z (106kg/m2s)
空气 1.3 330 0.00043
1000 1500 1.5
7700 5850 45
橡皮 950 1500 1.5

3) 声匹配层 : 插入匹配层以增加超声波在不同声阻抗介质之间的透过率

- 为了通过在介质 1 和 2 之间插入粘合层 M 来增加透射率,

走)。将材料设置与声阻抗 ZM 匹配,使 1-M 和 M-2 介质之间的反射率 (r) 相同

我)。设置具有声阻抗 ZM 的匹配材料,使 1-M 和 M-2 介质之间的反射率 (r) 相同

4) 空化 (Cavitation) :

- 液体受超声波加速,压力降低,形成气泡的现象

- 通过超声波的不断加压和减压,气泡通过反复收缩和膨胀而生长,并在达到临界点时爆炸。

气泡大小 破坏时间 产生的温度 产生的压力
几个㎛~几百㎛ 几个㎲ 5000 K 1000 MPa

超声波应用

超声波通过介质通过、反射或聚焦能量等应用被用于各种领域,分为工业、医疗和军事。