به طور كلی نشان داده شده استفاده از فراصوت در پروسه های نساجی اثر بهینه سازی داشته و سبب كم شدن زمان عملیات و افزایش سرعت پروسه هایی مثل رنگرزی در نساجی شده است و همین طور ذخیره سازی و صرفه جویی در میزان انرژی مصرفی و آب و بهبود انتقال جرم در خلل و فرج داخلی میانی و جانبی منسوجات نساجی شده و افزایش تمییزی در شستشو و همینطور بهبود سفیدی در سفیدگری كالای نساجی و افزایش سرعت در عملیات مرسریزاسیون شده است و می توان بیان كرد كه پدیده ی مافوق صوت به صورت یک تكنولوژی برای امروز درآمده است و تحقیقات و آزمایشات زیادی در این زمینه انجام و به نتایج مثبتی در این زمینه رسیده شده است .
اثرات شیمیایی و زیست‌شناختی (بیولوژیكی) فراصوت ابتدا توسط Loomis مربوط به سال 1927 گزارش شدند. محدوده‌ی فركانسهای فراصوت تقریباً KHz18 تا MHz10 است كه ما فوق شنوایی انسان است در عمل سه رنج از فركانس‌ها گزارش شده‌اند برای سه كاربرد متمایز از فراصوت: فراصوت با فركانس پایین یا مرسوم (KHz100-20): فراصوت با فركانس متوسط (300-1000KHZ)، و فراصوت بافركانس بالا (MHZ 10-2) فراصوت ملزم به داشتن یک واسطه با خواص الاستیكی جهت تكثیر می‌باشند [1].
خیلی شبیه موج‌های الكترومغناطیسی، موج‌های فراصوتی متمركز می‌شوند، منعكس می‌شوند و می‌شكنند. بهرحال موج‌های الكترومغناطیسی غیر مشابه آنها نیاز دارند به یک واسط با خواص الاستیک برای انتشار. انرژی صوتی یک انرژی مكانیكی است و توسط مولكولها جذب نشده است[1].
فراصوت اثرات شیمیایی تولید می‌كند از طریق چندین مكانیزم فیزیكی مختلف و مهمترین جریان صوتی غیر خطی برای سونوشیمی حفره‌سازی (cavitaiton) است.
حفره‌سازی، شكل‌گیری حبابهای ریز پر شده از گاز یا حفره سازی در یک مایع است، رشدشان و تحت شرایط مناسب متلاشی شدن انفجاری است [1].
حفره‌ها در طی گسترش یک سیكل موج صوتی با شدت كافی تولید می‌شوند.واژه‌ی لغوی صوت به معنای عبور ارتعاشات از بین مواد انتقال دهنده است كه این مواد می‌توانند جامد، مایع و یا گاز باشند (2).
1-2 تولید موج صوتی:
موج صوتی زمانی تولید می‌شود كه یک جابه‌جایی تكی یا مكرر در مواد انتقال دهنده رخ دهد مثل ایجاد ارتعاشات یا ایجاد پدیده‌ی شوك. صدایی كه در اثر جابه‌جایی هوا در بلندگو ایجاد شود مثال بارزی از پدیده‌ی ارتعاش امواج می‌باشد كه این امواج در اثر حركتهای مكانیكی ایجاد می‌گردند، در واقع زمانی كه مخروطی بلند گر به عقب و جلو حركت می‌كند هوای قرار گرفته در قسمت جلوی مخروط فشرده می‌شود و در اثر این فشردگی رقیق می‌گردد و در نتیجه‌ی این عمل امواج صوتی پدید می‌آیند كه این امواج می‌توانند تا وقتی كه به طور كامل از بین نرفته باشند در بین هوا حركت كنند [2].

تا این لحظه با امواج صوتی كه در اثر تحریكات مكانیكی حاصل شده‌اند آشنا شدیم اما امواج صوتی دیگری نیز وجود دارند كه در اثر اعمال یک شوك ایجاد می‌گردند، رعد و

خرید متن کامل این پایان نامه :

 برق مثال بارزی از این امواج می‌باشند كه در اثر تغییرات حجمی سریع هوا بوجود می‌آید و صدای آن در اثر تخلیه الكتریكی ایجاد می‌گردد [2].

1-3- تشكیل و فروپاشی حبابها:
در اجسام الاستیک مثل هوا و اكثر مواد جامد عبور امواج صوتی به صورت پیوسته صورت می‌گیرد و در اجسام غیر الاستیک مثل آب و اكثر مایعات تا زمانی عبور امواج به صورت پیوسته صورت می‌گیرد كه بلندی صوت نسبتاً كم باشد اما به محضی كه بلندی صدا افزایش می‌یابد مقدار قابل ملاحظه‌ای فشار منفی در ناحیه‌ی رقیق سبب فروپاشی سیال می‌شود در حقیقت به خاطر وجود همین فشار منفی است كه پدیده‌ای به نام حفره ‌سازی اتفاق می‌افتد [2].
حباب‌سازی در نواحی رقیق سیال در اثر فشار منفی ایجاد شده از امواج صوتی تولید می‌گردند. با حركت رو به جلوی موج، حبابها تحت اعمال فشار مثبت شروع به نوسان كرده و در نهایت شروع به بزرگ شدن
تا حد ناپایداری می‌كنند. فروپاشی ناگهانی حبابها موجب تخریب درونی و ساتع شدن امواج شوكی در ناحیه فروپاشی می‌گردند [2].
فروپاشی هزاران حباب در سیالی كه توسط امواج مافوق صوت مورد حمله قرار گرفته است سبب ایجاد پدیده‌ی مافوق صوت می‌شود. طبق محاسبات انجام شده هر نقطه فروپاشی دارای درجه حرارت بیش از F000/10 و فشار بیش از PSI000/10 [2].
1-4 كاربردهای فراصوت:
نیروی فراصوت معمولاً برای یک تنوع وسیع پروسه‌های شیمیایی و فیزیكی بكار گرفته شده مثل واكنشهای شیمیایی، تعلیق، گاززدایی، استخراج و غیره [3].
به طور كلی موضوع تشخیص فراصوت از آنجایی مطرح شد كه خیلی از موضوعات مانند تخمین مسافت به اصل بازگشت صدا وابسته بودند اولین كاربرد تجاری به هدف اندازه‌گیری عمق دریا برای كشتی‌ها بود و از دیگر كاربردها، تشخیص طبی (بوییدن جنین)، تست كردن مواد (كشف سوارخ) و مسافت‌یابی در زیر آب (سونار یا در ردیابی صوتی) [4].
اگر چه علاقه زیاد روز افزونی در شناخت كاربردهای فراصوت در شیمی آنالیزی وجود دارد، این دلایل پرتوافكنی فقط باعث تغییر فیزیكی موقت موادی كه از آنها عبور می‌كنند می‌شوند و هیچ تأثیری در واكنش پذیری مواد شیمیایی ندارند [4].
تمامی كاربردهای آشنا از فراصوت بر آزادسازی پالس از انرژی صوت به واسطه‌ی یک واسط و آشكار سازی یک پژواك از این صوت، در حالی كه پس از بازتاب از سطح اجسام جامد، یک فاز مرزی یا لایه‌های میانجی دیگر بر می‌گردد تكیه دارد. اگر چه سرعت صوت به جسم واسطی كه از آن عبور می‌كند بستگی دارد، بنابراین هر تغییری در ساختار مخلوط مایع مثلاً واكنش محصولات باید نتیجه تغییر سرعت صوت از اجسام باشد[4].
1-4 -1- كابردهای فرا صوت به تفكیك:
الف) كاربردهای بیولوژیكی، بیوشیمیایی:
ب) كاربرد مهندسی:
فراصوت در حفاری، تراشكاری و برشكاری استفاده می‌شود. فراصوت برای فرایندهای سخت، اجسام شكننده مانند شیشه و سرامیک بسیار مناسب است استفاده دیگران از توان فراصوت برای جوشكاری (هم فلز، هم پلاستیك) و طراحی لوله‌های فلزی است. همچنین كاربردهایی در دنداپزشكی هم برای پاك سازی و هم برای سوراخ كردن داندان‌ها دارد [4].
ج) صنعت
رنگدانه‌ها و جامدات به سادگی در رنگ، جوهر و رزین پراكنده می‌شدند. در مقالات مهندسی معمولاً با شناور شدن در حمام فراصوت پاك شده و از بین می‌روند. از استفاده‌ی دیگر آن فیلترهای صوتی خشك كننده‌های فراصوتی، اتوماسیون كردن، رسوب دادن، گازگیری و آبكاری است [4].
د) پزشكی:
اگر چه استفاده اصلی از فراصوت در پزشكی در عكسبرداری و به طور مشخص در زایمان است، نیروی فراصوت از سالها قبل در فیزیوتراپی و كمكی در ماساژ و به طور مشخص در درمان انبساط ماهیچه‌ها از آن استفاده می‌شد. [4].