[实用新型]用于高声压的反应装置和系统

说明书

本实用新型公开了一种用于高声压的反应装置和系统，用于高声压的反应装置包括超声换能器和反应腔，反应腔位于超声换能器的声压焦域，反应腔用于容纳物料，超声换能器发射的超声波能够穿透反应腔的腔室壁作用到反应腔内的物料。本实用新型中用于高声压的反应装置，通过反应腔内盛放物料，可以在极端的物理条件下，对高声压环境影响较小，可实现反应腔内小剂量物料的反应，且反应腔大小可控，空间密封，方便换取，可以取出反应后的反应腔的物料做进一步的检测，为高能量强声学条件能被有效利用提供基础条件。

技术领域

本实用新型属于超声波技术领域，具体涉及一种用于高声压的反应装置和系统。

背景技术

由均质流体作用于一个物体上的压力称为静水压力，这是一种全方位的力，静水压力可均匀地向物体表面的各个部位施加压力。高静水压力的应用范围很广，在食品生产领域，高静水压力环境可以实现不通过加热的方式，激活微生物以及酶的催化作用，缩短食物的生产周期，进而提高产量。在声学领域，高静水压力可以通过增加气体在水中的含量来提高声空化阈值，抑制水中的声空化活动，不仅可以提高焦点处的声压，还可以在高强度聚焦超声治疗时，增大靶区组织的损伤体积，从而提高治疗效率。现有技术中，在高声压环境下，反应物需要在大型的谐振器的腔室中进行空化反应，谐振器的腔室内需要流质多，流质中包括反应物，体积不好控制，不方便换取，谐振器的腔室的规格和材料对超高声压的极端环境条件构成破坏，不能精确检测到焦域的位置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种用于高声压的反应装置和系统，解决了高声压环境下谐振器的腔室内流质多、体积不好控制的技术问题。

解决本实用新型技术问题所采用的技术方案是提供一种用于高声压的反应装置，包括超声换能器和反应腔，反应腔位于超声换能器的声压焦域，反应腔用于容纳物料，超声换能器发射的超声波能够穿透反应腔的腔室壁作用到反应腔内的物料。物料状态为气、液、固状态中的一种或几种的混合，物料在反应腔内发生反应。用于高声压的反应装置的高声压为大于10⁶Pa。

根据谐振腔谐振原理，把反应腔的规格尺寸在仿真软件上建模，模拟高声压环境下对超声换能器的声压焦域声压的影响，得到最佳反应腔尺寸规格。

优选的是，超声换能器包括发射超声波的发射机构，发射机构的发射面围成球形的谐振腔，谐振腔设置有谐振腔开口，反应腔通过谐振腔开口进出谐振腔。

优选的是，超声波换能器还包括盖门，设置于谐振腔开口上，盖门用于开闭谐振腔开口。

优选的是，所述的用于高声压的反应装置还包括运动机构，用于夹持反应腔移动到或离开超声换能器的声压焦域。

优选的是，运动机构包括冷源，反应腔上设置有反应腔入口和反应腔出口，冷源具有冷源出口和冷源入口，冷源出口与反应腔入口连接，冷源入口与反应腔出口连接，冷源用于对由冷源入口进入到冷源内的物料进行制冷，经过制冷的物料由冷源出口排出，再由反应腔入口流入到反应腔内，然后由反应腔出口排出，再由冷源入口循环回到冷源内部进行制冷降温。

优选的是，所述的用于高声压的反应装置还包括设置于反应腔内部用于检测声压的声压检测器。声压检测器可以实际的测量反应腔对声场环境的影响。

优选的是，声压检测器还用于检测反应腔的位置。通过声压检测器可以将反应腔准确定位到超声换能器的声压焦域，使得反应腔内受到的超声波更强。

优选的是，反应腔的形状为球形、立方体、毛细管中的一种。毛细管反应腔利用它的毛细现象吸引其内的物料，毛细现象是指液体在细管状物体内侧，由于内聚力与附着力的差异，克服地心引力而上升或下降的现象。

优选的是，反应腔的体积为0.1～30ml。

优选的是，反应腔上设置封装孔，封装孔用于将物料封装于反应腔内。