超声波细胞破碎仪是利用超声波发生器所发出的交频讯号，通过换能器转换成了交频机械振荡而传播到作为介质的清洗液中。
它的工作原理就是基于超声波在液体中的空化作用，而换能器将电能量通过变幅杆在工具头顶部液体中产生高强度的剪切力，形成高频的交变水压强，是空腔膨胀后爆炸将细胞击碎。
空化作用就是超声波每秒两万次以上的压缩力和减压力交互性的高频变换方式向液体进行透射。在减压力作用时，液体中产生真空核群泡的现象。
由于超声波在液体中传播时产生剧烈地扰动作用，使颗粒产生很大的加速度，从而互相碰撞与器壁互相碰撞而击碎，广泛应用在生物化学、医学制药、食品检测、环保监测等领域的破碎动植物组织、细菌和其它细胞结构以及在乳化、分离、均质等化学反应过程中。
超声波细胞粉碎机主要适用于商业、轻工、大专院校、科研用小批量的清洗、脱气、混匀、提取、细胞粉碎之用，超声波清洗器的能量则是均匀的分布在清洗槽的底部，因此，超声波清洗器更倾向于脱气和清洗，而超声波细胞破碎仪则倾向于细胞破碎、乳化及均质。
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