अल्ट्रासोनिक हीटिंग प्रभाव
जब अल्ट्रासोनिक तरंगें माध्यम में फैलती हैं, तो प्रसार माध्यम के आंतरिक घर्षण के कारण, ध्वनि तरंग ऊर्जा का हिस्सा माध्यम द्वारा अवशोषित किया जाएगा और माध्यम के तापमान को बढ़ाने के लिए गर्मी ऊर्जा में परिवर्तित हो जाएगा। अन्य हीटिंग विधियों की तुलना में, हीटिंग की यह विधि समान प्रभाव प्राप्त करती है। माध्यम के तापमान में वृद्धि के इस प्रभाव को अल्ट्रासाउंड का थर्मल प्रभाव कहा जाता है।
जब अल्ट्रासोनिक तरंगें माध्यम में फैलती हैं, तो बड़े-आयाम वाली ध्वनि तरंगें सॉटूथ तरंग सतह के साथ समय-समय पर शॉक वेव्स बनाती हैं, जिससे लहर की सतह पर एक बड़ा दबाव ढाल होता है। माध्यम के तापमान को बढ़ाने के लिए कंपन ऊर्जा को लगातार अवशोषित किया जाता है और माध्यम द्वारा गर्मी में परिवर्तित किया जाता है। अवशोषित ऊर्जा माध्यम के समग्र तापमान और सीमा के बाहर स्थानीय तापमान को बढ़ा सकती है। उसी समय, अल्ट्रासोनिक कंपन के कारण, माध्यम मजबूत उच्च आवृत्ति दोलन पैदा करता है, और माध्यम गर्मी उत्पन्न करने के लिए एक दूसरे के खिलाफ रगड़ता है, जिससे ठोस और द्रव माध्यम का तापमान बढ़ सकता है। जब अल्ट्रासोनिक तरंगें दो अलग-अलग मीडिया के इंटरफेस में प्रवेश करती हैं, तो तापमान में वृद्धि अधिक होती है। ऐसा इसलिए है क्योंकि इंटरफ़ेस पर विशेषता प्रतिबाधा अलग है, जो प्रतिबिंब का कारण बनती है, एक स्थायी लहर बनाती है, जिससे अणुओं और हीटिंग के बीच घर्षण होता है।
अल्ट्रासाउंड की थर्मल क्रिया दो प्रकार के थर्मल प्रभाव उत्पन्न कर सकती है। एक निरंतर तरंगों द्वारा उत्पन्न तापीय प्रभाव है, और दूसरा तात्कालिक तापीय प्रभाव है। निरंतर तरंग का ऊष्मीय प्रभाव माध्यम के अवशोषण और आंतरिक घर्षण हानि के कारण होता है। एक निश्चित अवधि के भीतर अल्ट्रासाउंड की निरंतर क्रिया से माध्यम के ध्वनि क्षेत्र क्षेत्र में तापमान में वृद्धि होती है। तात्कालिक थर्मल प्रभाव मुख्य रूप से गुहिकायन बुलबुले के बंद होने से उत्पन्न तात्कालिक उच्च तापमान को संदर्भित करता है।
अल्ट्रासाउंड के थर्मल तंत्र में निम्नलिखित पहलू हैं:
संक्रमण तब होता है जब अल्ट्रासोनिक कंपन माध्यम से गुजरती है;
मध्यम बिंदु को समय-समय पर अनुबंधित किया जाता है, ताकि तापमान वृद्धि केंद्र अल्ट्रासोनिक तरंग के संपीड़न चरण में हो;
यह विभिन्न ऊतकों की सीमा पर बनता है। ऊतकों के स्तरीकरण और विभिन्न ढांकता हुआ प्रतिबाधाओं के कारण, परावर्तन उत्पन्न होंगे और खड़ी तरंगें बनेंगी, जिससे अणुओं के बीच सापेक्ष गति से घर्षण उत्पन्न होगा और गर्मी पैदा होगी। उस समय, स्टैंडिंग वेव एंटीनोड की संगत स्थिति में स्थानीय तापमान में वृद्धि होगी। .
इन कारकों में, माध्यम का अवशोषण ऊष्मा निर्माण का मुख्य कारक है।
क्योंकि ऐसा कोई पदार्थ नहीं है जो सभी ध्वनि ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा और रासायनिक ऊर्जा में परिवर्तित कर सके, यह कम या ज्यादा गर्मी उत्पन्न करेगा, इसलिए थर्मल प्रभाव अल्ट्रासाउंड की एक अनूठी विशेषता है। अल्ट्रासाउंड के थर्मल प्रभाव को अल्ट्रासाउंड के कारण होने वाले समग्र ताप के रूप में प्रकट किया जा सकता है, सीमा पर स्थानीय हीटिंग, शॉक वेव बनने पर वेव फ्रंट का स्थानीय हीटिंग, और इसी तरह।
