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2024/6/6 16:48:18超声乳化仪的工作原理主要基于超声波的强大作用,通过特定的物理机制实现不溶固体(或其他液体)的粉碎和乳化。以下是其工作原理的详细解释:
1、超声波的产生与传输:
超声乳化仪首先通过超声发生器(ultrasound producer)产生超声波。这通常涉及到一个频率发生器,它产生弱的超声脉冲信号,然后经过功率放大器放大。
放大后的超声脉冲信号通过特定的管道系统(如注-吸系统)传输至换能器(transducer)。
2、换能器的作用:
换能器是超声乳化仪的核心部件,它将电能转换为机械能。具体来说,换能器将脉冲信号转换为相同频率的超声波机械振动。
换能器有两种基本工作方式:励磁(magnetostrictive)换能器和压电换能器。目前较常用的是压电换能器,它由特殊压电材料(如高精度陶瓷、石英晶状体等)构成,能产生逆压电效应,即电能转换为振动。
3、乳化针头的功能:
乳化针头(emulsification tip)是超声乳化仪的关键部分,它通过特制的设计辐射出超声能量,作用于需要乳化的组织或液体。
在乳化针头的作用下,液体中的不溶固体被超声波的机械振动粉碎成微粒,并与周围液体充分混合,形成乳化液。
4、注-吸系统的作用:
注-吸系统(irigation/aspiration system)在超声乳化过程中起着重要作用。它一方面可以辅助乳化针头将破碎的组织或液体清除,另一方面在清除过程中还能冷却乳化针头,防止其过热。
5、控制系统的调节:
控制系统(control system)对整个超声乳化过程进行准确控制,确保超声波的频率、功率等参数达到好的状态,从而实现安全的乳化效果。
6、超声空化效应:
超声乳化仪的工作原理还涉及到超声空化效应。在强超声波作用下,液体内会产生大量的气泡,这些气泡随着超声振动而逐渐生长和变大,然后又突然破灭和分裂。这种气泡的急速崩溃会产生高温高压,从而实现了超声的粉碎、乳化作用。