التكنولوجيا الأساسية للمعالجات بالموجات فوق الصوتية

الآلية الأساسية للمعالج بالموجات فوق الصوتية هي تأثير التجويف بالموجات فوق الصوتية. يبدأ التشغيل بالوحدة الرئيسية التي تقوم بتحويل الطاقة الكهربائية إلى إشارة كهربائية-عالية التردد (عادةً حوالي 20 كيلو هرتز)؛ تعمل هذه الإشارة على تشغيل العناصر الخزفية الكهرضغطية داخل محول الطاقة، مما يحول الطاقة الكهربائية إلى اهتزازات ميكانيكية بنفس التردد. يتم تضخيم هذه الاهتزازات الميكانيكية بواسطة مسبار (بوق) ويتم نقلها إلى الطرف الذي يتم غمره في محلول العينة.

مع انتشار-موجات فوق صوتية عالية الشدة عبر وسط سائل، يتم إنشاء مراحل متناوبة من الضغط والتخلخل. أثناء مرحلة الخلخلة (منطقة الضغط المنخفض-)، ينخفض ​​ضغط السائل المحلي إلى ما دون ضغط البخار، مما يتسبب في "تمزق" السائل ويؤدي إلى تكوين فقاعات تجويف عديدة -بحجم ميكرون. عند وصول مرحلة الضغط اللاحقة (منطقة الضغط العالي-)، تنهار فقاعات التجويف هذه وتنفجر بسرعة. في اللحظة التي تنهار فيها فقاعة التجويف، يتم إطلاق الطاقة في غضون دقيقة واحدة، مما يؤدي إلى توليد موجات صدمية بضغوط محلية تصل إلى 1000 ضغط جوي ونفاثات صغيرة{9}}تسافر بسرعات تتجاوز 400 كم/ساعة. تعمل هذه القوى الميكانيكية القوية مباشرة على أغشية الخلايا أو جدران الخلايا داخل العينة، مما يسبب التعب والتمزق، وبالتالي إطلاق المحتويات داخل الخلايا. تكمن الميزة الأساسية لتصميم القنوات المتعددة- في تكامل مجسات (أبواق) الموجات فوق الصوتية المتعددة لتمكين المعالجة المتزامنة والمتوازية لعينات متعددة، مما يوفر فوائد مثل الإنتاجية العالية وإمكانية تكرار النتائج الممتازة والتشغيل الآلي.