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在我們物理學上，超聲波是這樣解釋的，它是物質介質中的一種彈性機械波，它是一種波動形式，因此它可以用于探測人體的生理及病理信息，既診斷超聲。同時，它又是一種能量形式，當達到一定劑量的超聲在生物體內傳播時，通過它們之間的相互作用,能引起生物體的功能和結構發生變化，即超聲生物效應。超聲對細胞的作用主要有熱效應，空化效應和機械效應。超聲波分散機是將需處理的顆粒懸浮液直接置于超聲場中，用大功率的超聲波加以“照射”處理，是一種強度很高的分散手段。
首先，超聲波的傳播需以介質為載體的超聲波在介質中的傳播存在一個正負壓的交變周期，介質在膠體的正負壓強下收到擠壓和牽拉.超聲波作用于介質液體時，在負壓區內介質分子間的距離會超過液體介質保持不變的的臨界分子距離，液體介質就會發生斷裂，形成微泡，微泡長大變成空化氣泡。泡可重新溶解于氣體中，也可上浮并消失，也可能脫離超聲場的共振相位而潰陷。種空化氣泡在液體介質中產生、潰陷或消失的現象。空化作用會產生局部的高溫高壓，并產生巨大的沖擊力和微射流，納米粉體在其作用下，表面能被削弱，從而實現對納米粉體的分散作用。
超聲波分散機的分散頭的設計也很好地滿足不同粘度的物質以及顆粒粒徑的需要。在線式的定子和轉子（乳化頭）和批次式機器的工作頭設計的不同主要是因為在對輸送性的要求方面，特別要引起注意的是：在粗精度、中等精度、細精度和其他一些工作頭類型之間的區別不光是轉子齒的排列，還有一個很重要的區別是不同工作頭的幾何學特征不一樣。狹槽數、狹槽寬度以及其他幾何學特征都能改變定子和轉子工作頭的不同功能。
超聲波分散機的原理并不是神秘、太復雜。簡單說就是將電能通過換能器轉換為聲能，這種能量通過液體介質而變成一個個密集的小氣泡，這些小氣泡快速炸裂，從而起到破碎細胞等物質的作用。
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