Ultrazvuk je zvuková vlna s frekvenciou vyššou ako 20 000 Hz. Má dobrú smerovosť, silnú penetračnú silu a ľahko sa koncentruje. Dokáže cestovať na veľké vzdialenosti vo vode a používa sa na meranie vzdialenosti, meranie rýchlosti, čistenie, zváranie, drvenie kameňa, sterilizáciu a dezinfekciu. Má mnoho aplikácií v medicíne, armáde, priemysle a poľnohospodárstve. Ultrazvuk je pomenovaný pre svoju dolnú hranicu frekvencie, ktorá sa približne rovná hornej hranici ľudského sluchu.
Keď sa akustický tlak alebo intenzita zníži na určitú úroveň, bublina sa rýchlo roztiahne a potom sa náhle zrúti. Počas tohto procesu, v okamihu, keď sa bublina zrúti, sa vytvorí rázová vlna, ktorá vytvorí tlak 10¹²-10¹³ Pa a lokalizovanú teplotu okolo bubliny. Tento enormný tlak generovaný ultrazvukovou kavitáciou môže rozložiť nerozpustné nečistoty a spôsobiť ich rozpad v roztoku. Kavitácia parného typu priamo a opakovane zasahuje do nečistôt.
Na jednej strane narúša priľnavosť medzi nečistotami a povrchom čisteného dielu; na druhej strane spôsobuje únavové poškodenie vrstvy nečistôt, čo spôsobuje jej odlepenie. Vibrácie plynových bublín drhnú pevný povrch; akonáhle má vrstva nečistôt medzeru, bubliny sa okamžite "zavŕtajú" a rozvibrujú, čo spôsobí odpadnutie vrstvy nečistôt. V dôsledku kavitácie sa tieto dve kvapaliny rýchlo dispergujú a emulgujú na rozhraní. Keď sú pevné častice potiahnuté olejom a priľnú k povrchu čisteného dielu, olej sa emulguje a pevné častice sa samy oddelia. Keď sa ultrazvuk šíri v čistiacej kvapaline, generuje striedavý kladný a záporný akustický tlak a vytvára prúd, ktorý dopadá na čistenú časť. Súčasne v dôsledku nelineárnych efektov generuje akustické prúdenie a mikro-akustické prúdenie, zatiaľ čo ultrazvuková kavitácia na rozhraní tuhej-kvapaliny vytvára vysokorýchlostné-mikro{8}}prúdy. Všetky tieto účinky môžu rozkladať nečistoty, odstrániť alebo oslabiť hraničné vrstvy nečistôt, zvýšiť miešanie a difúziu, urýchliť rozpúšťanie rozpustných nečistôt a zvýšiť čistiaci účinok chemických čistiacich prostriedkov. Preto je zrejmé, že všade tam, kde môže preniknúť kvapalina a existuje zvukové pole, existuje čistiaci účinok. Táto technológia je vhodná najmä na čistenie dielov s veľmi zložitými tvarmi povrchu. Najmä použitie tejto technológie môže znížiť množstvo používaných chemických rozpúšťadiel, čím sa výrazne zníži znečistenie životného prostredia.
Druhá ultrazvuková vlna sa šíri kvapalinou, čo spôsobuje, že kvapalina a čistiaca nádrž spolu vibrujú pri ultrazvukovej frekvencii. Každá vibrácia, vrátane kvapaliny a nádrže, má svoju vlastnú prirodzenú frekvenciu, ktorou je frekvencia zvukových vĺn, teda bzučanie.
Okrem toho, počas ultrazvukového čistenia, bubliny viditeľné voľným okom nie sú bubliny vákuových jadier, ale skôr vzduchové bubliny. Tieto vzduchové bubliny inhibujú kavitáciu a znižujú účinnosť čistenia. Iba vtedy, keď sú vzduchové bubliny v kvapaline úplne odstránené, môžu bubliny vákuových jadier kavitácie dosiahnuť svoj optimálny účinok.
