سونوترودات بالموجات فوق الصوتية وخلايا التدفق والملحقات

تقدم Hielscher Ultrasonics مجموعة واسعة من ملحقات الموجات فوق الصوتية للمعالجة المباشرة وغير المباشرة بالموجات فوق الصوتية، بدءًا من العينات المختبرية الصغيرة وصولًا إلى الإنتاج التجاري الكامل. فيما يلي نظرة عامة على سونوتروداتنا ومفاعلات التدفق المستمر وملحقات المعالجة المباشرة وغير المباشرة بالموجات فوق الصوتية.

السونوترودات

تُعرف السونوترودات بالموجات فوق الصوتية أيضًا باسم رأس أو مسبار أو بوق أو قضيب أو إصبع الموجات فوق الصوتية. تقدم Hielscher مسابير بالموجات فوق الصوتية مصنوعة من التيتانيوم والزجاج والسيراميك، بأحجام عديدة (أقطار) لتلائم ظروف عمليتك على نحو أمثل (مثل شدة المعالجة ودرجات الحرارة المرتفعة والجودة الصيدلانية وغيرها).

اختر حجم السونوترود المناسب: يرتبط قطر السونوترود بحجم السائل وشدة المعالجة. عند استخدام سونوترود ذي مساحة سطح أصغر (قطر أصغر)، تُوصَّل قدرة الموجات فوق الصوتية بتركيز أكبر، وبالتالي بشدة أعلى، مما يؤدي إلى سعة اهتزاز مرتفعة. أما في السونوترودات ذات السطح الأكبر، فتنتقل الطاقة فوق الصوتية عبر مساحة أكبر بسعة اهتزاز أقل. تُستخدم السونوترودات ذات الأقطار الأكبر لمعالجة أحجام أكبر، لكنها توفر شدة أقل.

باستخدام معززات السعة المتاحة أيضًا، يمكن زيادة خرج الموجات فوق الصوتية أو خفضه في السونوترودات المنضدية والصناعية. تقدم Hielscher أحجامًا مختلفة من معززات السعة تتيح خيارات ضبط أوسع لمعالج الموجات فوق الصوتية لديك.

لأجهزة الموجات فوق الصوتية المختبرية

تتوفر لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المختبرية من Hielscher مجموعة واسعة من أبواق الموجات فوق الصوتية وخلايا التدفق والمفاعلات والملحقات. وإلى جانب أجهزة المعالجة العديدة من نوع المسبار ذات قدرات الموجات فوق الصوتية المختلفة، يُعد معالج الموجات فوق الصوتية UP200St وحدة أساسية تتميز بتعدد استخداماتها، ويمكن تحويلها من جهاز معالجة معتاد من نوع المسبار (يُستخدم للمعالجة المباشرة القوية بالموجات فوق الصوتية) إلى أداة موثوقة للمعالجة غير المباشرة المكثفة بالموجات فوق الصوتية، وذلك بتوصيلها بملحقات مثل VialTweeter أو TD_CupHorn.

تحوّل أبواق الموجات فوق الصوتية وخلايا التدفق والملحقات أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية من Hielscher إلى مجانسات متعددة الاستخدامات

لأجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المنضدية والصناعية

لمعالجة أحجام أكبر بالموجات فوق الصوتية على النطاق المنضدي والصناعي، تُجهَّز أجهزة المعالجة الصناعية بالموجات فوق الصوتية ذات القدرات من 500W إلى 16kW بما يُسمى السونوترودات الكتلية وكذلك Cascatrodes™. تتميز السونوترودات الكتلية بوجود سطح أفقي واحد ينقل الاهتزاز إلى السائل. أما Cascatrodes™ فهي سونوترودات حلقية تضم عدة حلقات لتوفير مساحة سطح أفقية أكبر تنقل الاهتزاز فوق الصوتي إلى السائل.
في أجهزة المعالجة بالموجات فوق الصوتية المنضدية والصناعية، يمكن زيادة خرج الطاقة فوق الصوتية عبر المسبار أو خفضه باستخدام معزز للسعة. ويمكن لمعززات السعة تضخيم سعة الاهتزاز أو تقليلها، لذا فهي أداة مهمة لضبط سعة الاهتزاز فوق الصوتي وشدته وفق متطلبات العملية.

سونوترودات كتلية بالموجات فوق الصوتية

خلايا التدفق بالموجات فوق الصوتية

تتوفر حجرات مفاعلات التدفق المستمر بالموجات فوق الصوتية لأجهزة المعالجة المختبرية بالموجات فوق الصوتية وكذلك لأجهزة الموجات فوق الصوتية الصناعية.
يتيح المفاعل بالموجات فوق الصوتية معالجة الوسط بالموجات فوق الصوتية في نظام مغلق – إما في وضع التدفق المستمر (مرور واحد أو إعادة تدوير) أو للمعالجة بالموجات فوق الصوتية داخل حجرة مغلقة.
يلزم استخدام نظام تدفق مستمر بالموجات فوق الصوتية عند معالجة تدفقات ذات حجم أكبر و/أو مواد أعلى لزوجة بالموجات فوق الصوتية. ويتميز نظام التدفق المستمر بعدة مزايا مقارنة بالمعالجة على دفعات:
 

1. بفضل المعالجة بالموجات فوق الصوتية ضمن خط الإنتاج، تصبح

   • جودة المعالجة و
   • قدرتها
   • أعلى بدرجة كبيرة، إذ تمر جميع المواد عبر الحجرة إلى منطقة التجويف. وينتج عن ذلك معالجة متجانسة للسائل مع مخرجات بأعلى جودة.

2. تؤدي المعالجة المستمرة بالموجات فوق الصوتية إلى درجة عالية جدًا من

   • تجانس المعالجة،
   • لأن جميع المواد تمر بمنطقة التجويف في حجرة المفاعل

3. من خلال ضبط معدل التدفق، وبالتالي زمن مكوث المادة في «البؤرة الساخنة» للتجويف، يمكن التحكم في

   • درجة الحرارة
   • والحفاظ عليها. وتساعد خلايا التدفق المزودة بغلاف تبريد، مع إمكانية تركيب مبادل حراري اختياري، على الحفاظ على درجة الحرارة المطلوبة.

4. تضمن عملية المعالجة بالموجات فوق الصوتية في نظام مغلق

   • السلامة،
   • مثلًا عند العمل بمواد خطرة (كالعينات المتطايرة أو ذات المخاطر البيولوجية أو المعدية أو الممرِضة)

يمكن معالجة السوائل عالية اللزوجة (حتى 250,000cP) بسهولة باستخدام المعالجة بالموجات فوق الصوتية عبر مفاعل تدفق مستمر. تُصنع مفاعلات خلايا التدفق من Hielscher من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الزجاج، وتُجهَّز بغلاف تبريد للتحكم في درجة حرارة العملية. ويمكن إخضاع جميع حجرات خلايا التدفق للضغط. تستطيع معالجات الموجات فوق الصوتية الصناعية من Hielscher التعامل بسهولة مع السوائل عالية اللزوجة (مثل زبدة الفول السوداني، العسل, النفط الخام, عجينة الأسمنت). وتتوفر أحجام (سعات) وأشكال هندسية مختلفة للمفاعلات لتلبية متطلبات العمليات المحددة.

مفاعل الموجات فوق الصوتية UIP2000hdT لتحقيق كفاءة فائقة للعملية

المعالجة المباشرة مقابل المعالجة غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية

المعالجة المباشرة بالموجات فوق الصوتية: تعني المعالجة المباشرة بالموجات فوق الصوتية اقتران الموجات فوق الصوتية مباشرة بالسائل الذي تجري معالجته. وتُستخدم لهذه المعالجة أجهزة معالجة بالموجات فوق الصوتية من نوع المسبار، حيث يُغمر بوق الموجات فوق الصوتية/السونوترود في الوسط. وتنتقل الطاقة عبر السونوترود/المسبار مباشرة إلى العينة بشدة عالية، بحيث تُعالَج العينة معالجة مكثفة وسريعة.
المعالجة غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية: يصف مصطلح المعالجة غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية اقتران الموجات فوق الصوتية بسائل العينة عبر حمام بالموجات فوق الصوتية ومن خلال جدار أنبوب الاختبار. ولأن الموجات فوق الصوتية يجب أن تمر عبر الحمام المائي وجدار الكأس، فإن شدتها التي تقترن في النهاية بسائل العينة تكون منخفضة جدًا. علاوة على ذلك، يوفر الحمام المعتاد بالموجات فوق الصوتية أو حوض التنظيف بالموجات فوق الصوتية قدرة منخفضة جدًا للموجات فوق الصوتية، مع بؤرة ساخنة فوق صوتية غير متجانسة وغير مستقرة بدرجة كبيرة داخل الحوض. ويُعد Hielscher VialTweeter وCupHorn من ملحقات المعالجة غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية، ويوفران طاقة فوق صوتية شديدة التركيز لإجراء معالجة غير مباشرة مكثفة بالموجات فوق الصوتية.

المعالجة غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية

في المعالجة غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية، تنتقل الطاقة فوق الصوتية عبر جدار أنبوب العينة أو الكأس إلى الوسط. ويمكن تجنب التلوث المتبادل وتحول العينة إلى رذاذ وتكوّن الرغوة فيها باستخدام المعالجة غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية. لذلك تُعد تقنية مثالية لمعالجة العينات الممرِضة أو المعقمة بالموجات فوق الصوتية. ويُعد VialTweeter وCupHorn من Hielscher أداتين موثوقتين للمعالجة غير المباشرة المكثفة بالموجات فوق الصوتية.

VialTweeter

يُعد VialTweeter سونوترودًا كتليًا خاصًا للمعالجة غير المباشرة المتزامنة بالموجات فوق الصوتية لما يصل إلى 10 قوارير. ويعمل VialTweeter بواسطة جهاز المعالجة القوي بالموجات فوق الصوتية UP200St ذي القدرة 200W، ويقرن بكل قارورة قدرة تصل إلى 10 واط. ويتيح المشبك VialPress، الذي يمكن تركيبه إضافيًا، ضغط أوعية اختبار أكبر على الواجهة الأمامية. وبذلك يمكن معالجة ما يصل إلى 5 قوارير أكبر بالموجات فوق الصوتية بصورة غير مباشرة في الوقت نفسه.
اقرأ المزيد عن VialTweeter!

CupHorn

يمكن استخدام بوق بالموجات فوق الصوتية على شكل كوب، مثل UP200St-TD_CupHorn، للمعالجة المباشرة وغير المباشرة بالموجات فوق الصوتية. ويمكن مقارنة مبدأ عمل البوق الكوبي بمبدأ عمل حمام بالموجات فوق الصوتية أو حوض تنظيف، لكن بطاقة فوق صوتية أشد بكثير. ويعمل CupHorn كسونوترود ينقل الموجات فوق الصوتية إلى العينة. وعندما يُملأ البوق الكوبي بالعينة، تنتقل الطاقة فوق الصوتية مباشرة إلى وسط العينة. وبدلًا من ذلك، يمكن ملء البوق الكوبي بالماء ووضع أنبوب الاختبار أو أنابيب الاختبار في الحمام المائي لإجراء المعالجة غير المباشرة بالموجات فوق الصوتية. وفي كلتا الحالتين، يوفر UP200St-TD_CupHorn – الذي يعمل بواسطة معالج بالموجات فوق الصوتية بقدرة 200 واط – معالجة قوية وموثوقة بالموجات فوق الصوتية. اقرأ المزيد عن CupHorn بالموجات فوق الصوتية!

بوق كوبي بالموجات فوق الصوتية TD_CupHorn للمعالجة المكثفة بالموجات فوق الصوتية

ملحقات مخصصة

نصنع أيضًا ملحقات مخصصة. ويشمل ذلك سونوترودات أو خلايا تدفق خاصة. يمكنك وصف متطلباتك المحددة في حقل التعليقات في النموذج أدناه.