超聲波細胞破碎儀是利用超聲波發生器所發出的交頻訊號，通過換能器轉換成了交頻機械振蕩而傳播到作為介質的清洗液中。
它的工作原理就是基于超聲波在液體中的空化作用，而換能器將電能量通過變幅桿在工具頭頂部液體中產生高強度的剪切力，形成高頻的交變水壓強，是空腔膨脹后爆炸將細胞擊碎。
空化作用就是超聲波每秒兩萬次以上的壓縮力和減壓力交互性的高頻變換方式向液體進行透射。在減壓力作用時，液體中產生真空核群泡的現象。
由于超聲波在液體中傳播時產生劇烈地擾動作用，使顆粒產生很大的加速度，從而互相碰撞與器壁互相碰撞而擊碎，廣泛應用在生物化學、醫學制藥、食品檢測、環保監測等領域的破碎動植物組織、細菌和其它細胞結構以及在乳化、分離、均質等化學反應過程中。
超聲波細胞粉碎機主要適用于商業、輕工、大專院校、科研用小批量的清洗、脫氣、混勻、提取、細胞粉碎之用，超聲波清洗器的能量則是均勻的分布在清洗槽的底部，因此，超聲波清洗器更傾向于脫氣和清洗，而超聲波細胞破碎儀則傾向于細胞破碎、乳化及均質。
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