Често задавани въпроси за ултразвука

По-долу ще намерите отговори на най-често задаваните въпроси относно ултразвуковата обработка. Ако не намерите отговор на своя въпрос, не се колебайте да ни попитате. Ще се радваме да Ви съдействаме.

• Мога ли да обработвам разтворители с ултразвук?
• Каква ултразвукова мощност ми е необходима?
• Влияе ли ултразвукът на хората? Какви предпазни мерки трябва да взема при ултразвукова обработка?
• Каква е разликата между магнитострикционните и пиезоелектричните преобразуватели?
• Защо пробата се нагрява по време на ултразвукова обработка?
• Има ли общи препоръки за ултразвукова обработка на проби?
• Предлага ли Hielscher сменяеми накрайници за сонотроди?

Въпрос: Мога ли да обработвам разтворители с ултразвук?

Теоретично запалимите разтворители биха могли да се възпламенят при ултразвукова обработка, тъй като кавитацията може да образува запалими или взривоопасни летливи вещества. Поради тази причина трябва да използвате ултразвукови устройства и принадлежности, които са подходящи за този вид ултразвуково приложение.
Прочетете повече за разтворителите, които обикновено се използват за ултразвукова екстракция!
Ако е необходимо да обработвате разтворители с ултразвук, моля, свържете се с нас, за да можем да Ви препоръчаме подходящи мерки.

Въпрос: Каква ултразвукова мощност ми е необходима?

Необходимата ултразвукова мощност зависи от няколко фактора, като:

• обема, подложен на ултразвукова обработка
• общия обем за обработка
• времето за обработка на общия обем
• материала за ултразвукова обработка
• желания резултат от процеса след ултразвуковата обработка

По принцип по-големият обем изисква по-висока мощност (във ватове) или по-дълго време за ултразвукова обработка. При повечето видове сонотроди мощността се разпределя главно по повърхността на накрайника. Затова сондите с по-малък диаметър създават по-фокусирано кавитационно поле. По-високият ултразвуков интензитет (изразен като мощност на единица обем) обикновено води до по-висока ефективност на обработката.

Въпрос: Влияе ли ултразвукът на хората? Какви предпазни мерки трябва да взема при ултразвукова обработка?

Самите ултразвукови честоти са над диапазона, чуваем за хората. Ултразвуковите вибрации се предават много добре в твърди тела и течности, където могат да предизвикат ултразвукова кавитация. Поради тази причина не трябва да докосвате части, които вибрират с ултразвукова честота, или да потапяте ръцете си в течности, подложени на ултразвукова обработка. Предаването на ултразвукови вълни по въздуха няма документирано отрицателно въздействие върху човешкото тяло, тъй като нивата на предаване са много ниски.

При ултразвукова обработка на течности колапсът на кавитационните мехурчета създава пронизителен шум. Нивото на шума зависи от няколко фактора, като мощност, налягане и амплитуда. Освен това може да се генерира шум със субхармонични (по-ниски) честоти. Този чуваем шум и неговите въздействия са сравними с тези на други машини, като двигатели, помпи или въздуходувки. Поради тази причина препоръчваме използването на подходящи тапи за уши при продължителен престой в близост до работеща система. Освен това предлагаме подходящи шумоизолиращи кутии за нашите ултразвукови апарати.

Въпрос: Каква е разликата между магнитострикционните и пиезоелектричните преобразуватели?

В магнитострикционните преобразуватели електрическата мощност се използва за създаване на електромагнитно поле , което кара магнитострикционния материал да вибрира. В пиезоелектричните преобразуватели електрическата мощност се преобразува директно в надлъжни вибрации. Поради тази причина пиезоелектричните преобразуватели имат по-висока ефективност на преобразуване. Това от своя страна намалява изискванията за охлаждане. Днес пиезоелектричните преобразуватели преобладават в промишлеността.
Прочетете повече за отличната енергийна ефективност на ултразвуковите апарати на Hielscher!

Въпрос: Защо пробата се нагрява по време на ултразвукова обработка?

Ултразвуковата обработка предава мощност в течността. Механичните трептения водят до турбулентност и триене в течността. Поради тази причина ултразвуковата обработка генерира значително количество топлина по време на процеса. Необходимо е ефективно охлаждане, за да се намали нагряването. При по-малки проби флаконите или стъклените лабораторни чаши трябва да се държат в ледена баня за отвеждане на топлината.
Прочетете повече за контрола на температурата по време на ултразвукова обработка!
Освен потенциалното отрицателно въздействие на повишените температури върху Вашите проби, например тъкани, при по-високи температури ефективността на кавитацията намалява.

Въпрос: Има ли общи препоръки за ултразвукова обработка на проби?

За ултразвукова обработка трябва да се използват малки съдове, тъй като разпределението на интензитета е по-хомогенно, отколкото в по-големи лабораторни чаши. Сонотродът трябва да бъде потопен достатъчно дълбоко в течността, за да се избегне образуването на пяна. Жилавите тъкани трябва да бъдат мацерирани, смлени или стрити на прах (например в течен азот) преди ултразвуковата обработка. По време на ултразвукова обработка могат да се образуват свободни радикали, които биха могли да реагират с материала. Промиването на разтвора на течния материал с течен азот или добавянето в средата на вещества, улавящи свободните радикали, например дитиотреитол, цистеин или други -SH съединения, може да намали увреждането, причинено от окислителни свободни радикали.
Прочетете повече за съветите и похватите за успешна ултразвукова обработка!
Щракнете тук, за да видите протоколи за ултразвукова обработка за хомогенизация и лизис на тъкани, обработка на частици и сонохимични приложения.

Въпрос: Предлага ли Hielscher сменяеми накрайници за сонотроди?

Hielscher не доставя сменяеми накрайници за сонотроди. Течностите с ниско повърхностно напрежение, като разтворителите, обикновено проникват в съединението между сонотрода и сменяемия накрайник. Този проблем се засилва с увеличаването на амплитудата на трептене. Течността може да пренесе частици в резбовата част. Това причинява износване на резбата, което води до изолиране на накрайника от сонотрода. Ако накрайникът е изолиран, той няма да резонира при работната честота и устройството ще откаже. Затова Hielscher доставя само монолитни сонди.

Често задавани въпроси за ултразвуковите апарати и техните части

Какво представлява ултразвуковият генератор?

Ултразвуковият генератор (захранващият блок) генерира електрически трептения с ултразвукова честота (над чуваемата честота, например 19kHz). Тази енергия се предава към сонотрода.

Какво представлява сонотродът/сондата

Сонотродът (наричан също сонда или акустичен рог) е механичен компонент, който предава ултразвуковите вибрации от преобразувателя към материала, подлежащ на ултразвукова обработка. Той трябва да бъде закрепен много здраво, за да се избегнат триене и загуби. В зависимост от геометрията на сонотрода механичните вибрации се усилват или намаляват. На повърхността на сонотрода механичните вибрации се предават в течността. Това води до образуване на микроскопични мехурчета (кухини), които се разширяват през циклите на ниско налягане и имплодират бурно през циклите на високо налягане. Това явление се нарича акустична кавитация. Кавитацията генерира големи сили на срязване при върха на сонотрода и предизвиква интензивно раздвижване на материала, подложен на въздействието.

Какво представлява пиезоелектричният преобразувател?

Ултразвуковият преобразувател (конвертор) е електромеханичен компонент, който преобразува електрическите трептения в механични вибрации. Електрическите трептения се генерират от генератора. Механичните вибрации се предават към сонотрода.

Каква е разликата между пиезоелектричния и магнитострикционния преобразувател?

Пиезоелектричният преобразувател преобразува електрическата енергия в механични вибрации чрез пиезоелектрични кристали, които се деформират при прилагане на електрическо поле, като осигурява висока ефективност и прецизност. Магнитострикционният преобразувател генерира вибрации чрез магнитострикционния ефект, при който магнитните материали променят формата си в отговор на магнитно поле, като осигурява значително по-ниска ефективност в сравнение с пиезоелектричните преобразуватели. Всички ултразвукови апарати на Hielscher използват пиезоелектрични преобразуватели за по-висока ефективност и надеждна работа.

Какво представлява ултразвуковата амплитуда / амплитудата на вибрациите?

Амплитудата на вибрациите описва големината на трептенето при върха на сонотрода. Обикновено тя се измерва от пик до пик. Това е разстоянието между положението на върха на сонотрода при максималното му разширение и при максималното му свиване. Типичните амплитуди на сонотродите са в диапазона от 20 до 250µm.

Какво представлява акустичната кавитация?

Акустичната кавитация представлява образуването, нарастването и колапса на мехурчета в течност вследствие на колебанията в налягането, предизвикани от звукови вълни с висок интензитет. Ултразвуковият апарат със сонда е ефективен метод за предизвикване на кавитация, тъй като предава фокусирана ултразвукова енергия директно в течността. Това засилва образуването и колапса на мехурчетата, като създава интензивни локални условия, като високи температури, налягания и срязване, които са полезни в приложения като сонохимията, синтеза на наночастици и разрушаването на клетките.

Каква е разликата между директната и индиректната ултразвукова обработка?

Директната ултразвукова обработка включва поставяне на сонда директно в течността, като осигурява ефективно предаване на ултразвукова енергия за процеси като клетъчен лизис или синтез на наночастици. За разлика от нея, индиректната ултразвукова обработка предава ултразвуковата енергия през съд или среда, като избягва директния контакт с пробата. Този метод е идеален за предотвратяване на замърсяване или за обработка на малки обеми, но като цяло е с по-ниска енергийна ефективност.
Щракнете тук, за да научите повече за безконтактните ултразвукови апарати на Hielscher!

Могат ли сонотродите/сондите да се автоклавират?

Да, сонотродите и проточните клетки на Hielscher могат да се автоклавират. Моля, вижте указанията по-долу за правилното изпълнение. Генераторът, преобразувателят, кабелите и конекторите не трябва да се автоклавират!
Изтеглете тук указанията за автоклавиране на сонотроди и проточни клетки!