الٹراسونک کاوٹیشن کیا ہے؟

جب مائع میں الٹراسونک کمپن کے ذریعہ پھیلائی جانے والی آواز کی لہر کا دباؤ ایک ماحول تک پہنچ جاتا ہے تو ، الٹراسونک لہر کا چوٹی دباؤ ویکیوم یا منفی دباؤ تک پہنچ سکتا ہے۔ تاہم ، حقیقت میں ، کوئی منفی دباؤ موجود نہیں ہے ، لہذا مائع میں ایک بڑی قوت پیدا ہوتی ہے ، جو مائع کے انووں کو ویوڈس میں کھینچتی ہے۔ یہ گہا خلا کے بہت قریب ہے ، اور جب الٹراسونک دباؤ اپنی زیادہ سے زیادہ الٹ سمت تک پہنچ جاتا ہے تو یہ پھٹ جاتا ہے۔ پھٹ جانے سے پیدا ہونے والا مضبوط اثر آبجیکٹ کی سطح پر گندگی سے ٹکرا جاتا ہے۔ لاتعداد چھوٹے کاویٹیشن بلبلوں کے پھٹ جانے سے پیدا ہونے والے جھٹکے کی لہر کا رجحان "کاویٹیشن" کے رجحان کو کہا جاتا ہے۔

جب الٹراسونک توانائی کافی زیادہ ہوتی ہے تو ، مائع کمپن میں موجود چھوٹے بلبلوں (کاویٹیشن نیوکللی) الٹراسونک فیلڈ کی کارروائی کے تحت صوتی فیلڈ انرجی کو مستقل طور پر جمع کرتے ہیں۔ جب توانائی کسی خاص دہلیز تک پہنچ جاتی ہے تو ، کاویٹیشن بلبلوں کا خاتمہ ہوتا ہے اور تیزی سے قریب ہوجاتا ہے۔

کاویٹیشن بلبلوں کی عمر تقریبا 0. 1 μ s ہے۔ جب وہ تیزی سے گرتے ہیں تو ، وہ بہت زیادہ توانائی جاری کرسکتے ہیں اور تقریبا 110m/s کی رفتار اور مضبوط اثر قوت کی رفتار کے ساتھ مائکرو جیٹ تیار کرسکتے ہیں ، جس کے نتیجے میں تصادم کی کثافت 1.5 کلوگرام/سینٹی میٹر تک ہے۔ تیزی سے گرنے کے لمحے میں ، کاویٹیشن بلبلوں سے مقامی اعلی درجہ حرارت اور دباؤ (5000K ، 1800ATM) پیدا ہوتا ہے ، جس کی ٹھنڈک کی شرح 109K/s تک ہوتی ہے۔ الٹراساؤنڈ کا کاویٹیشن اثر متفاوت رد عمل کی شرح کو بہت بڑھاتا ہے ، متفاوت ری ایکٹنٹس کے مابین یکساں اختلاط کو حاصل کرتا ہے ، ری ایکٹنٹس اور مصنوعات کے بازی کو تیز کرتا ہے ، ٹھوس نئے مراحل کی تشکیل کو فروغ دیتا ہے ، اور ذرات کے سائز اور تقسیم کو کنٹرول کرتا ہے۔

اضافی معلومات:

جب الٹراساؤنڈ ایک میڈیم میں پھیلتا ہے تو ، الٹراساؤنڈ اور میڈیم کے مابین تعامل میڈیم میں جسمانی اور کیمیائی تبدیلیوں کا سبب بنتا ہے ، جس کے نتیجے میں مکینیکل ، تھرمل ، برقی مقناطیسی اور کیمیائی الٹراساؤنڈ اثرات کی ایک سیریز ہوتی ہے ، جس میں مندرجہ ذیل چار اثرات شامل ہیں۔

1. مکینیکل اثرات. الٹراساؤنڈ کا مکینیکل عمل مائع کی ایملسیفیکیشن ، جیل کی مائع اور ٹھوس بازی کو فروغ دے سکتا ہے۔ جب الٹراسونک سیال میڈیا میں کھڑی لہریں تشکیل دی جاتی ہیں تو ، مکینیکل قوتوں کی وجہ سے نوڈس پر سیال کی تکمیل میں چھوٹے چھوٹے ذرات معطل ہوجاتے ہیں ، جو جگہ میں وقتا فوقتا جمع ہوتے ہیں۔

پیزو الیکٹرک اور میگنیٹوسٹریکٹیو مادوں میں پھیلاؤ کے دوران الٹراسونک لہروں کی مکینیکل کارروائی کی وجہ سے حوصلہ افزائی پولرائزیشن اور مقناطیسائزیشن (دیکھیں ڈائیلیٹرک فزکس اور میگنیٹوسٹریکشن دیکھیں)۔

2. کاویٹیشن اثر. جب مائعات پر لگایا جاتا ہے تو الٹراسونک لہریں بڑی تعداد میں چھوٹے بلبلوں کو پیدا کرسکتی ہیں۔ اس کی ایک وجہ یہ ہے کہ مقامی تناؤ کا تناؤ مائع کے اندر ہوتا ہے ، جس سے منفی دباؤ ہوتا ہے۔ دباؤ میں کمی کی وجہ سے گیس اصل میں مائع میں تحلیل ہوجاتی ہے اور چھوٹے بلبلوں کی شکل اختیار کرتی ہے۔

ایک اور وجہ یہ ہے کہ مضبوط تناؤ کا تناؤ مائع کو گہا میں پھینک دیتا ہے ، جسے کاوٹیشن کے نام سے جانا جاتا ہے۔ گہا میں مائع بخارات یا کسی اور گیس پر مشتمل ہوتا ہے جو مائع میں تحلیل ہوتا ہے ، اور یہ بھی ایک خلا ہوسکتا ہے۔ کاویٹیشن کے ذریعہ تشکیل دیئے گئے چھوٹے بلبلوں کے آس پاس کے میڈیم کی کمپن کے ساتھ مسلسل حرکت ، بڑھتی ہے ، یا اچانک پھٹ جاتی ہے۔

3. تھرمل اثر. الٹراساؤنڈ کی اعلی تعدد اور توانائی کی وجہ سے ، جب میڈیم کے ذریعہ جذب ہوتا ہے تو یہ اہم تھرمل اثرات پیدا کرسکتا ہے۔

4. کیمیائی اثرات. الٹراساؤنڈ کی کارروائی کچھ کیمیائی رد عمل کو فروغ یا تیز کرسکتی ہے۔ مثال کے طور پر ، خالص آست پانی الٹراسونک علاج کے بعد ہائیڈروجن پیرو آکسائیڈ تیار کرتا ہے۔ نائٹروجن گیس پر مشتمل پانی کے الٹراسونک علاج کے بعد نائٹروس ایسڈ تیار کیا جاتا ہے۔ الٹراسونک علاج کے بعد رنگنے کا پانی کا حل رنگ یا ختم ہوجائے گا۔