Bandelin超聲破碎儀和超聲波清洗器是兩種常用的實驗室設(shè)備，它們的工作原理都基于超聲波技術(shù)。下面將詳細介紹這兩種設(shè)備的工作原理及應(yīng)用。

一、超聲波清洗器

超聲波清洗器是一種利用超聲波的特性進行清洗的設(shè)備。它主要由超聲波發(fā)生器、清洗槽和超聲波換能器組成。超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電信號，通過換能器將電能轉(zhuǎn)換為機械振動，從而在清洗槽中的清洗液中產(chǎn)生超聲波。

超聲波在清洗液中形成強大的沖擊力和振動，能夠有效地清洗物體表面的污垢和雜質(zhì)。同時，超聲波的空化效應(yīng)還能破壞細菌和病毒的細胞結(jié)構(gòu)，起到殺菌消毒的作用。因此，超聲波清洗器在醫(yī)療、制藥、化工等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

二、超聲破碎儀

超聲破碎儀是一種利用超聲波的高頻振動和沖擊力來破碎細胞或組織的設(shè)備。它主要由超聲波發(fā)生器、探頭和容器組成。超聲波發(fā)生器產(chǎn)生高頻電信號，通過探頭將其轉(zhuǎn)換為機械振動，從而在容器中的液體中產(chǎn)生超聲波。

超聲波的高頻振動和沖擊力能夠破壞細胞或組織的細胞壁和細胞膜，使細胞內(nèi)物質(zhì)釋放出來。同時，超聲波的空化效應(yīng)還能加速細胞內(nèi)物質(zhì)的釋放和乳化。因此，超聲破碎儀在生物醫(yī)學、化學、食品等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，可以用于蛋白質(zhì)提取、細胞破碎、乳化均質(zhì)等實驗操作。

三、工作原理

1. 超聲波發(fā)生器

超聲波發(fā)生器是超聲設(shè)備的核心部件，它能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為高頻電信號，驅(qū)動超聲波換能器產(chǎn)生機械振動。超聲波發(fā)生器通常由電源、振蕩器、功率放大器和輸出變壓器等組成。

2. 超聲波換能器

超聲波換能器是將電能轉(zhuǎn)換為機械振動的關(guān)鍵部件，它通常由壓電陶瓷或磁致伸縮材料制成。當超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的電信號作用于換能器時，換能器會將其轉(zhuǎn)換為機械振動，從而在清洗液中產(chǎn)生超聲波。

3. 清洗槽

清洗槽是用于盛放清洗液的容器，通常由不銹鋼或塑料等材料制成。清洗槽底部通常會安裝有超聲波換能器，使其與清洗液接觸產(chǎn)生超聲波。同時，清洗槽還具有保溫和防腐蝕等功能。

4. 探頭

探頭是超聲破碎儀的關(guān)鍵部件之一，它通常由不銹鋼或硬質(zhì)合金等材料制成。探頭的形狀和大小會根據(jù)不同的應(yīng)用需求而有所不同。當探頭插入液體中時，它會將超聲波的高頻振動和沖擊力傳遞到液體中，從而對細胞或組織產(chǎn)生破壞作用。

5. 空化效應(yīng)

空化效應(yīng)是指當液體在超聲波的作用下受到高頻交替的壓力和拉力時，會在液體內(nèi)部產(chǎn)生微小的氣泡。這些氣泡會隨著超聲波的振動而不斷膨脹和收縮，最終在高壓下瞬間破裂。這種氣泡破裂的過程會產(chǎn)生強大的沖擊力和高溫高壓，從而加速細胞內(nèi)物質(zhì)的釋放和乳化過程。

四、應(yīng)用領(lǐng)域

1. 醫(yī)療領(lǐng)域：用于醫(yī)療器械和手術(shù)器械的清洗和消毒，以及手術(shù)前外科醫(yī)生手的消毒。

2. 制藥領(lǐng)域：用于藥物提取、制備和生產(chǎn)過程中的清洗和破碎操作。

3. 化工領(lǐng)域：用于化學反應(yīng)過程中雜質(zhì)的清洗和脫氣操作。