超声波技术作为物理的手段和工具能在水中产生一系列近于极端的条件。如急剧放电、局部和瞬间的几千度高温、几千个大气压高压等。在超声空化的作用下，进入空化泡的水蒸气在高温高压的条件下发生分裂。产生.OH，OH自由基具有极强的氧化性，氧化能力仅次于氟。同时该自由基是一种光谱氧化剂，可以与几乎所有的物质反应。因此，超声场中的有机物包括重要的生命大分子和蛋白质与核酸等，可以在空化作用下发生迅速的化学反应。其机理包括热解反应和自由基的氧化反应。通常，疏水性、易挥发的有机物可进入空化泡进行热解反应。亲水性、难挥发的有机物与.OH进行氧化反应。

另外超声入射于两种不同的声阻抗率的媒质界面时，可引起介质粒子的移动或波动。当这种运动幅度足够大时，会引起介质粒子损伤。同时声波是纵波，在传递过程中会引起介质质点在原点上下移动，虽然位移和速度不大，但加速度很大。有时甚至可以超过重力加速度的几万倍，从而对介质引起强大的机械效应。此外，空化泡崩溃的同时产生强大的冲击波和射流，可以破坏生物体的细胞膜和细胞核的结构和造型。

超声波作用还可以使介质质点进入振动状态，从而增强液态质点运动，提高生物反应或化学反应的速度。超声波具有触变效应，其作用会引起生物组织结合状态的改变。当触变效应不可逆变化，会对组织造成损伤。超声除藻还有项特别的机理就是利用藻细胞内的气囊作为空化泡的空化核，在空化泡破裂时打破气囊而导致藻细胞失去控制浮动的能力。

这是超声波的原理，通过这个原理可以看出它的一些优点，因为是纯物理手段，所以他本身是一个相当环保的手段。并且能加速水中的一些有利的化学反应。缺点就是超声波需要提供能源，另外超声的辐射范围不广。

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