अल्ट्रासाउंड एक ध्वनि तरंग है जिसकी आवृत्ति 20,000 हर्ट्ज से अधिक होती है। इसमें अच्छी दिशात्मकता, मजबूत भेदन शक्ति और ध्यान केंद्रित करना आसान है। यह पानी में लंबी दूरी तय कर सकता है और इसका उपयोग रेंजिंग, गति माप, सफाई, वेल्डिंग, स्टोन क्रशिंग, स्टरलाइज़ेशन और कीटाणुशोधन के लिए किया जाता है। चिकित्सा, सैन्य, उद्योग और कृषि में इसके कई अनुप्रयोग हैं। अल्ट्रासाउंड का नाम इसकी निचली आवृत्ति सीमा के कारण रखा गया है, जो मानव श्रवण की ऊपरी सीमा के लगभग बराबर है।
जब ध्वनि का दबाव या तीव्रता एक निश्चित स्तर तक कम हो जाती है, तो बुलबुला तेजी से फैलेगा और फिर अचानक ढह जाएगा। इस प्रक्रिया के दौरान, जैसे ही बुलबुला ढहता है, एक शॉक वेव उत्पन्न होती है, जिससे 10¹²{5}}10¹³ Pa का दबाव बनता है और बुलबुले के चारों ओर एक स्थानीय तापमान बनता है। अल्ट्रासोनिक गुहिकायन द्वारा उत्पन्न यह भारी दबाव अघुलनशील गंदगी को तोड़ सकता है, जिससे यह घोल में विघटित हो सकता है। वाष्प-प्रकार का गुहिकायन सीधे और बार-बार गंदगी पर प्रभाव डालता है।
एक ओर, यह गंदगी और साफ किए जा रहे हिस्से की सतह के बीच आसंजन को बाधित करता है; दूसरी ओर, यह गंदगी की परत को थकावट से नुकसान पहुंचाता है, जिससे वह अलग हो जाती है। गैस के बुलबुले का कंपन ठोस सतह को साफ़ करता है; एक बार जब गंदगी की परत में गैप आ जाता है, तो बुलबुले तुरंत "अंदर घुस जाते हैं" और कंपन करते हैं, जिससे गंदगी की परत गिर जाती है। गुहिकायन के कारण, दो तरल पदार्थ तेजी से फैलते हैं और इंटरफ़ेस पर पायसीकृत हो जाते हैं। जब ठोस कणों पर तेल का लेप लगाया जाता है और साफ किए जाने वाले हिस्से की सतह पर चिपक जाते हैं, तो तेल इमल्सीकृत हो जाता है, और ठोस कण अपने आप अलग हो जाते हैं। जब अल्ट्रासाउंड सफाई द्रव में फैलता है, तो यह बारी-बारी से सकारात्मक और नकारात्मक ध्वनि दबाव उत्पन्न करता है, जिससे एक जेट बनता है जो साफ किए जाने वाले हिस्से को प्रभावित करता है। इसके साथ ही, अरैखिक प्रभावों के कारण, यह ध्वनिक प्रवाह और सूक्ष्म{5}ध्वनिक प्रवाह उत्पन्न करता है, जबकि ठोस{6}तरल इंटरफ़ेस पर अल्ट्रासोनिक गुहिकायन उच्च गति सूक्ष्म-जेट स्ट्रीम उत्पन्न करता है। ये सभी प्रभाव गंदगी को तोड़ सकते हैं, सीमा गंदगी परतों को हटा सकते हैं या कमजोर कर सकते हैं, सरगर्मी और प्रसार बढ़ा सकते हैं, घुलनशील गंदगी के विघटन में तेजी ला सकते हैं और रासायनिक सफाई एजेंटों के सफाई प्रभाव को बढ़ा सकते हैं। इसलिए, यह स्पष्ट है कि जहां भी तरल प्रवेश कर सकता है और एक ध्वनि क्षेत्र मौजूद है, वहां सफाई का प्रभाव होता है। यह तकनीक विशेष रूप से बहुत जटिल सतह आकार वाले भागों की सफाई के लिए उपयुक्त है। विशेष रूप से, इस तकनीक के उपयोग से उपयोग किए जाने वाले रासायनिक सॉल्वैंट्स की मात्रा को कम किया जा सकता है, जिससे पर्यावरण प्रदूषण में काफी कमी आएगी।
दूसरी अल्ट्रासोनिक तरंग तरल के माध्यम से फैलती है, जिससे तरल और सफाई टैंक अल्ट्रासोनिक आवृत्ति पर एक साथ कंपन करते हैं। तरल और टैंक सहित प्रत्येक कंपन की अपनी प्राकृतिक आवृत्ति होती है, जो ध्वनि तरंग आवृत्ति होती है, इसलिए गुंजन ध्वनि होती है।
इसके अलावा, अल्ट्रासोनिक सफाई के दौरान, नग्न आंखों को दिखाई देने वाले बुलबुले वैक्यूम नाभिक बुलबुले नहीं हैं, बल्कि हवा के बुलबुले हैं। ये हवा के बुलबुले गुहिकायन को रोकते हैं, जिससे सफाई दक्षता कम हो जाती है। केवल जब तरल में हवा के बुलबुले पूरी तरह से हटा दिए जाते हैं तो गुहिकायन के वैक्यूम नाभिक बुलबुले अपना इष्टतम प्रभाव प्राप्त कर सकते हैं।
