高频振荡信号，通过超声波换能器转成高频机械振荡(超声波)而传播到介质(清洗液)中，超声波在清洗液中的辐射，使液体震动而产生数以万计的微小气泡，这些气泡在超声波纵向传播形成的负压区产生、生长，而在正压区迅速闭合，在这种被称为空化效应的过程中，微小气泡闭合时可产生1012-1013pa的瞬间高压。连续不断产生的瞬间高压，就像一连串小爆炸一样反复冲击物件表面，是物体表面及缝隙中的污垢迅速剥落，从而达到清洗物体的目的。
另外，在超声波清洗过程中，肉眼能看见的泡并不是真空核群泡，而是空气气泡，它对空化作用产生抑制作用降低清洗效率。只有液体中的空气气泡被完全拖走，空化作用的真空核群泡才能达到最佳效果。以超声波牙刷为例，虽然也可以不用牙膏，甚至连水都不用，就能完成刷牙，但是比较而言，如果借助特制的超声波牙刷专用牙膏，或者哪怕只是在刷牙的时候含一些水，超声波牙刷工作的时候有了介质，效果就会好很多。
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