Puhdistusprosessi
Ultra Sonic Cleaner on erittäin monimutkainen prosessi, ja tässä tehdään vain lyhyt johdanto. Ultraäänivaikutus sisältää itse ultraääniaallon energiavaikutuksen, ontelon tuhoutuessa vapautuvan energiavaikutuksen sekä ultraääniaallon sekoittavan ja virtaavan vaikutuksen väliaineeseen.
1. Ultraääniaallon energiavaikutus: Ultraääniaallolla on korkea energia. Eteneessään väliainenesteessä se välittää energian väliainehiukkaselle ja väliainehiukkanen välittää energian puhdistuskohteen pintaan ja aiheuttaa lian dissosioitumisen ja leviämisen. Ääniaalto on pitkittäinen aalto, eli mediapartikkelin värähtelysuunta on yhdenmukainen aallon etenemissuunnan kanssa. Pitkittäisen aallon etenemisprosessissa väliainehiukkasten liike aiheuttaa hiukkasten epätasaisen jakautumisen, ja eri tiheydeltään ja tiheyksiltä muodostuu alueita. Hiukkasten harvassa jakautumisessa ääniaalto muodostaa negatiivisen äänenpaineen ja tiheällä levinneisyysalueella ääniaalto positiivisen äänenpaineen ja negatiivisen äänenpaineen ja positiivisen äänenpaineen. Vaihteleva ja jatkuva äänenpaineen muutos, tämä muutos ei ainoastaan saa väliainehiukkasia saamaan tietyn liike-energian, vaan myös tietyn kiihtyvyyden. Korkeataajuisten ultraääniaaltojen energiavaikutus on erittäin suuri. Kun mediapartikkelit, joilla on energiaa, ovat vuorovaikutuksessa likahiukkasten kanssa, energia siirtyy likaan ja aiheuttaa niiden dissosioitumisen ja hajoamisen.
2. Onkalon tuhoutuessa vapautuvan energian rooli: ultraääniaallot, kuten tavalliset ääniaallot, etenevät väliaineessa ja liikkuvat suorassa linjassa. Liikkeen nopeus on suhteessa väliaineeseen. Etenemisnopeus on erilainen eri väliaineissa. Ultraääniaallon taajuus on korkeampi kuin tavallisen ääniaallon, joten aallonpituus on lyhyt ja energia korkea.
Kun väliaineessa suorassa linjassa kulkeva ultraääniaalto saavuttaa rajapinnan muiden aineiden kanssa, tapahtuu transmissio ja heijastus. Läpäisy- ja heijastusaste määräytyy rajapinnan muodostavan materiaalin akustisen impedanssin perusteella. Akustinen impedanssinopeus on tietty äänensiirtoväline. Äänenpaineen suhde hiukkasnopeuteen tietyllä pinnalla. Kaikilla äänensiirtovälineillä on kiinteä akustinen impedanssinopeus. Kun ultraääniaalto kulkee kahden välineen rajapintaan, jolla on suuri akustisen impedanssin ero, tapahtuu pääasiassa heijastusta, kun taas kahden samanlaisen akustisen impedanssin omaavan väliaineen rajapinnassa tapahtuu pääasiassa siirtoa. Esimerkiksi kun ultraääniaalto kulkee vesi-ilma-rajapinnalle, koska ilman tiheys on paljon pienempi kuin veden, akustinen impedanssinopeus on myös paljon erilainen, joten ääniaalto heijastuu pääasiassa tällä hetkellä; myös silloin, kun ultraääniaalto kulkee vesi-teräsrajapintaan, johtuen kahdesta väliaineesta. Näiden kahden akustisessa impedanssissa on suuri ero, joten pääasiassa tapahtuu heijastusta. Kun ultraääniaalto etenee vesi-muovirajapinnalle, koska akustinen impedanssi näiden kahden väliaineen välillä on samanlainen, ultraääniaalto pääasiassa lähettää.
Kun heijastunut ultraääniaalto on syntetisoitu etenevän ultraääniaallon kanssa, kun kunkin pisteen vaihe-ero pysyy vakaana, syntyy resonanssia, joka asettuu päällekkäin ja vahvistaa toisiaan tietyissä kiinteissä asemissa, ja väliaine on altis onteloihin näissä kohdissa.
Koska ultraääniaalto etenee eteenpäin toistuvina vuorotellen yli- ja alipaineen muutoksia, väliaineeseen syntyy alipaineen aikana pieniä tyhjiöreikiä ja väliaineeseen liuennut kaasu pääsee nopeasti reikiin ja muodostaa kuplia; Ylipainevaiheessa kavitaatiokupla puristetaan adiabaattisesti ja lopulta murskataan. Kun kupla puhkeaa, ontelon ympärille muodostuu valtava isku, jolloin ontelon lähellä oleva neste tai kiinteä aine altistuu tuhansien ilmakehän korkealle paineelle. Vapauta valtava energia. Tämä ilmiö esiintyy voimakkaasti ultraäänikentässä matalataajuusalueella. Kun onkalo puhalletaan äkillisesti, esineen pinnalla oleva likakalvo voidaan rikkoa dekontaminaatiotavoitteen saavuttamiseksi.
