1. Piezoelektrisk effekt:
* Princip: Detta är den vanligaste metoden. Vissa material som kvarts, keramik och Rochelle -salt uppvisar den piezoelektriska effekten, vilket innebär att de deformeras när ett elektriskt fält appliceras och vice versa.
* Förfarande: En piezoelektrisk givare är konstruerad genom att fästa elektroder till ett piezoelektriskt material. När en växelspänning appliceras på elektroderna expanderar materialet och kontrakt vid frekvensen av spänningen. Denna mekaniska vibration skapar ultraljudsvågor.
* Fördelar: Hög effektivitet, exakt frekvensstyrning, ett brett spektrum av frekvenser som uppnås.
* Nackdelar: Begränsad effektuttag, kräver noggrann impedansmatchning för effektiv energiöverföring.
2. Magnetostriktion:
* Princip: Vissa ferromagnetiska material som nickel och järn ändrar sina dimensioner när de utsätts för ett magnetfält. Den här egenskapen kallas magnetostriktion.
* Förfarande: En spole lindas runt ett magnetostiktivt material. När växelströmmen flyter genom spolen genererar den ett varierande magnetfält, vilket får materialet att vibrera. Dessa vibrationer skapar ultraljudsvågor.
* Fördelar: Kan generera högeffekt ultraljudsvågor.
* Nackdelar: Lägre frekvensområde jämfört med piezoelektriska givare kräver höga strömmar.
3. Elektromagnetiska oscillatorer:
* Princip: Ett högfrekventa elektromagnetiska fält kan användas för att locka ett resonanssystem och generera ultraljudsvågor.
* Förfarande: En resonanshålrum, vanligtvis fylld med en gas, är upphetsad av en elektromagnetisk oscillator. Kavitetens resonansfrekvens bestämmer frekvensen för ultraljudsvågorna.
* Fördelar: Högfrekvent och effektuttag.
* Nackdelar: Kräver exakt inställning av resonanshålan, komplex installation.
4. Laser ultraljud:
* Princip: En pulserad laserstråle kan generera lokal uppvärmning och expansion på en materialyta, vilket skapar en övergående stressvåg.
* Förfarande: En kort puls av laserljus är inriktad på ett material. Den snabba uppvärmningen orsakar lokal expansion, som förökas som en ultraljudsvåg.
* Fördelar: Icke-kontakt, mycket fokuserad och kontrollerad excitation.
* Nackdelar: Kräver specialiserad laserutrustning, begränsad effektuttag.
5. Sonication:
* Princip: Även om det inte direkt producerar ultraljudsvågor, är sonikering en vanlig teknik som använder ultraljudsenergi för olika applikationer.
* Förfarande: En högfrekvent ljudvåg genereras och överförs genom ett flytande medium. Den intensiva akustiska energin skapar kavitationsbubblor som kollapsar och släpper energi och orsakar fysiska och kemiska förändringar.
* Fördelar: Används allmänt inom olika områden, inklusive kemi, biologi och materialvetenskap.
* Nackdelar: Kan vara destruktivt beroende på tillämpning.
Valet av metod beror på önskat frekvensområde, kraftuttag, tillämpning och tillgängliga resurser.
