奈米粉體在奈米科技的應用中扮演很重要的角色，奈米粉體的製備方法一直是奈米科技研究的重要議題，也因此不管是在奈米科技或者是奈米材料的研究方面因此奈米粉體的備製一直不斷的吸引著研究者的目光。而其中一種可行的技術就是利用超音波來擊碎顆粒，利用超音波產生的氣泡空蝕場，在氣泡空蝕場崩裂時所產生的微噴流以及震波來衝擊粉粒表面，以達到粉粒細化的效果。

　　在本文中，將發展並測試一種新的高強度超音波震波系統，應用於貝類之蚌殼中珍珠層質材料的碎化與細化，並翠取其中所蘊藏之氨基酸養分。此一系統主要的設計概念，是將超音波的能量集中於一較小之區塊，以大幅增加該區域內的超音波強度，並且產生氣泡空蝕場，利用空蝕場中的震波與瞬間的壓力變化，將粉粒碎化，並在碎化的過程中伴隨著養分的稀出；同時設計一流體循環系統，利用流體流動的方式，可將較大的顆粒帶動至高能量超音波集中區域內，以便利用超音波與氣泡空蝕場的能量將之擊碎；而此一系統的另一個重要的優點，是流體循環系統中的流體可以將超音波與氣泡空蝕場所產生的熱量帶走，並於外部循環時加以冷卻，以避免高溫將翠取的養分破壞。

　Nanoparticles　play　a　central　role　in　nano-technology for　its　broad　applications　and　potentials　in　the　forming　or　extracting　unique　properties　of　material.　Therefore,　the　fabrication　of　nanoparticles　always　attracts　a　lot　of　attention　in　the　research　areas　of　nano-science,　nano-technology,　nano-materials　researches,　as　well　as　industrials.　A　feasible technique　for　particle-size　reduction　and　for　obtaining　nano-particles　is　using　high-power　ultrasound　and　cavitation　field.　Cavitational　collapse　of　micro-bubbles　leads　to　micro-jets　and　shock-wave　impacts　on　the　solid　particles　together　with　inter-particle　collisions,　which　can　result　in　particle-size　reduction.

　In　this　thesis,　a　new　high-power　ultrasound　system　which　can　effectively　refine　large　particles　and　turn　them　into　smaller　nano-particles　has　been　developed.　The　materials　under　investigation　are　pear　shell　structures　which　when　becoming　nano-powders　can　be　directly　used　for　many　medical　and　nutrition　applications.　The　main　ideas　of　the　proposed　system　are　first　focusing　high　power　ultrasound　into　a　small　region　so　that　the　ultrasound　intensity　can　be　drastically　enhanced　and　a　high-energy　cavitation　field　can　be　created.　A　fluid　circling　system　will　carry　the　still-large　pearl　shell　particles　into　the　intensified　zoon.　The　high　power　ultrasound　and　the　induced　bubble　cavitation　field　will　then　impact　the　particles　and　break　them　down　to　small　pieces.　In　the　mean　time,　the　fluid　flowing　out　of　the　impact　zoon　can　be　cooled　to　limit　the　temperature　rise.　In　this　way,　we　can　effectively　reduce　the　particle　size　while　extract　the　nutritious　ingredient　under　a　relatively　lower　temperature.　The　testing　results　verify　the　feasibility　and　effectiveness　of　the　proposed　method.　The　particle　sizes　can　be　easily　reduced　by　an　order　within　few　hours.　Furthermore,　significant　increases　in　several　kinds　of　nutrition　ingredients　are　observed　when　analyzing　the　solution　compositions.　Optimized　parameters　in　designing　and　operating　the　system　are　obtained　experimentally　and　will　be　addressed　in　details.

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