超声治疗学Chap.6重广醫科大学ICAALUNIVERSIGUINNESSe
超声治疗学——Chap.6
-Chap.6超声治疗学一重广醫科大学ICALUNIVERSI空化阈值与空化核空化（cavitation）：液体中由于某些原因形成局部气体或蒸汽空穴及其成长与破灭的现象。>超声空化：液体中的微小泡核在超声波作用下被激活，它表现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。气泡的生长过果P128现象描述向内焊裂蔬张压绵换能器5.000'C&500A
超声治疗学——Chap.6 一、空化阈值与空化核 Î空化（cavitation)：液体中由于某些原因形成局部气体或蒸 汽空穴及其成长与破灭的现象。 Î超声空化：液体中的微小泡核在超声波作用下被激活，它表 现为泡核的振荡、生长、收缩及崩溃等一系列动力学过程。 P128 现象描述
超声治疗学一-Chap.6重广医科大学空化阈值与空化核空化阈值：当负压达到某一临界值时，液体中便产生空化。这种能将液体拉断的临界负压值就称为空化阈值（cavitationthreshold）。这一阈值若由声压表示，就称为空化的声压阈值；若由声强表示，则称为空化的声强值。当液体中含有半径为R.的空化核时，其空化阈值P为：20Pε=P。-P20RP。：液体中的静压强；Pv：气泡内的蒸汽压；：表面张力系数、P也称为Blake阈值压强
超声治疗学——Chap.6 一、空化阈值与空化核 Î 空化阈值：当负压达到某一临界值时，液体中便产生空化。这 种能将液体拉断的临界负压值就称为空化阈值（cavitation threshold）。这一阈值若由声压表示，就称为空化的声压阈值； 若由声强表示，则称为空化的声强阈值。 Î 当液体中含有半径为R0的空化核时，其空化阈值PB为： ：液体中的静压强； ：气泡内的蒸汽压； ：表面张力系数、 PB 也称为Blake 阈值压强。 3 0 B 0 0 0 2 2 3 3 2 P V V R P P P P R σ σ ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ =−+ ⎛ ⎞ ⎜ ⎟ − + ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ P0 PV σ
超声治疗学一-Chap.6重广醫科大学UNIVER空化阈值与空化核当<P。，且P<P。时，上式近似为：20DP = P +0.38-R对于较大的空化核，空化阈值主要取决于液体中的静压强P。20当>Po，且P<P时，上式近似为：R.0P=P。+0.77-R。20对于较小的空化核，空化阈值主要取决于液体表面张力R
超声治疗学——Chap.6 一、空化阈值与空化核 当 ，且 时，上式近似为： 对于较大的空化核，空化阈值主要取决于液体中的静压强 。 当 ，且 时，上式近似为： 对于较小的空化核，空化阈值主要取决于液体表面张力 0 2 R σ P0 PV P0 PV P0 3 B0 0 0 2 PP P 0.38 R ⎛ ⎞ σ = + ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ 0 0 2 p R >> σ B 0 0 P P 0.77 Rσ ≈ + = ≪ ≪ P0 0 2 R σ ≪
超声治疗学—Chap.6重广医科大学LUNIVERS空化國值与空化核对于纯净液体（不含气体、杂质颗粒等），空化阈值的理论值相当高。以水为例，按热力学统计物理计算，在常温下空化阈值超过-100MPa（相当手-1000atm）。然而，实验表明，几乎所有实际液体，例如自来水、江、湖、海水等的空化阈值，仅为-1MPa左右；即使经过除气、过滤、去离子等专门处理的液体，也只有-30MPa。理论和实验研究表明，这是由于实际液体中总是存在许多微小气泡构成液体的“薄弱环节”，因而在相当低的负压下即可首先在这些地方将液体拉断而产生空化。这种微小气泡称为“空化核”（cavitationnuclei）。常见的空化核可以是液体中半径小宇o.1mm的气泡或蒸汽泡（半径天于0.1mm的气泡会因浮力升至液面而破灭）；也可以是固态粒子的裂缝或表面附着的微小气泡等等
超声治疗学——Chap.6 一、空化阈值与空化核 Î对于纯净液体（不含气体、杂质颗粒等），空化阈值的理论值相 当高。以水为例，按热力学统计物理计算，在常温下空化阈值超 过-100MPa（相当于-1000atm）。然而，实验表明，几乎所有实 际液体，例如自来水、江、湖、海水等的空化阈值，仅为-1MPa 左右；即使经过除气、过滤、去离子等专门处理的液体，也只 有-30MPa。 Î理论和实验研究表明，这是由于实际液体中总是存在许多微小气 泡构成液体的“薄弱环节”，因而在相当低的负压下即可首先在这 些地方将液体拉断而产生空化。这种微小气泡称为“空化核”（ cavitation nuclei）。常见的空化核可以是液体中半径小于0.1mm 的气泡或蒸汽泡（半径大于0.1mm的气泡会因浮力升至液面而破 灭）；也可以是固态粒子的裂缝或表面附着的微小气泡等等