超声波萃取仪利用超声波的分散效应，使液体产生空化的作用，从而使液体中的固体颗粒或细胞组织破碎。超声波发生器电路将50/60Hz的市电转换成18-21KHz的高频高压电能，该能量被输到“压电换能器”中，并被转换成高频机械震动，再经“变幅杆”的聚能和振幅位移放大后作用于液体中而产生强大的压力波，这个压力波则会形成千百万的微观气泡，随着高频振动，气泡将迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时，由于液体间相互碰撞产生强大的冲击波，在其周围产生上千个大气压的压力（即超声空化）。它使得变幅杆顶部产生强有力的剪切活动，并使得气体中的分子强力地被搅动。该能量足以将细胞及各类无机物质破碎重组。
超声波萃取仪利用超声在液体中产生空化效应，对物质进行超声处理，“空化效应”不断产生无数内部压力达到上千个大气压的微气穴并不断“爆破”产生微观上的强大冲击波作用在中药材上，使其中药材成分物质被“轰击”逸出，并使得药材基体被不断剥蚀，其中不属于植物结构的药效成分不断被分离出来，加速植物有效成份的浸出提取，同时可用来乳化、分离、崩解、混合、匀化、浸出、提取、消泡及加速化学反应等等。被广泛应用于生物化学、微生物学、药物化学、表面化学、物理学、动物学、生物制品、制药、食品、化妆品、环保等实验室研究及企业生产。
高于20KHz声波频率的超声波的连续介质(例如水)中传播时，根据惠更斯波动原理，在其传播的波阵面上将引起介质质点(包括药材重要有效成分的质点)的运动，使介质质点运动获得巨大的加速度和动能。质点的加速度经计算一般可达重力加速度的二千倍以上。由于介质质点将超声波能量作用于药材中药效成分质点上而使之获得巨大的加速度和动能，迅速逸出药材基体而游离于水中。
中药材中的药效物质在超声波场作用下不但作为介质质点获得自身的巨大加速度和动能，而且通过“空化效应”获得强大的外力冲击，所以能高效率并充分分离出来。
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