Ofte stillede spørgsmål om ultralyd
Nedenfor finder du svar på de mest almindelige spørgsmål vedrørende ultralydbehandling. Hvis du ikke finder svar på dit spørgsmål, så tøv ikke med at spørge os. Vi vil med glæde hjælpe dig.
- Kan jeg sonikere opløsningsmidler?
- Hvor meget ultralydseffekt har jeg brug for?
- Påvirker ultralyden mennesker? Hvilke forholdsregler skal jeg tage ved hjælp af ultralydbehandling?
- Hvad er forskellen mellem magnetostriktive og piezoelektriske transducere?
- Hvorfor opvarmes prøven under sonikering?
- Er der generelle anbefalinger til sonikering af prøver?
- Tilbyder Hielscher udskiftelige sonotrode-tips?
Q: Kan jeg sonikere opløsningsmidler?
Teoretisk brandfarlige opløsningsmidler kan antændes ved sonikering, fordi brandfarlige eller eksplosive flygtige stoffer kan genereres ved kavitationen. Af denne grund skal du bruge ultralydsenheder og tilbehør, der er egnet til denne form for ultralydsapplikation. Hvis du har brug for opløsningsmidler, der skal sonikeres, bedes du Kontakt os, så vi kan anbefale passende foranstaltninger.
Q: Hvor meget ultralydseffekt har jeg brug for?
Den nødvendige ultralydseffekt, der kræves, afhænger af flere faktorer, såsom:
- Volumen udsat for sonikering
- den samlede mængde, der skal forarbejdes
- Tiden til behandling af den samlede mængde
- materiale, der skal sonikeres
- Tilsigtet procesresultat efter ultralydsbehandling
Generelt kræver et større volumen højere effekt (wattage) eller mere sonikeringstid. For de fleste sonotrodetyper er kraften hovedsageligt fordelt over spidsens overflade. Derfor genererer sonder med mindre diameter et mere fokuseret kavitationsfelt. En højere ultralydsintensitet (udtrykt i effekt pr. volumen) vil typisk resultere i en højere behandlingseffektivitet.
Q: Påvirker ultralyden mennesker? Hvilke forholdsregler skal jeg tage ved hjælp af ultralydbehandling?
Ultralydsfrekvenser i sig selv er over menneskers hørbare område. Ultralydsvibrationerne parrer sig meget godt til faste stoffer og væsker, hvor de kan generere ultralyd Kavitation. Af denne grund bør du ikke røre ved ultralydsvibrerende dele eller nå ind i sonikerede væsker. Den luftbårne transmission af ultralydsbølger har ingen dokumenteret negativ indvirkning på den menneskelige krop, da transmissionsniveauerne er meget lave.
Når sonikeringsvæsker genererer sammenbruddet af kavitationsbobler en skrigende støj. Støjniveauet afhænger af flere faktorer, såsom effekt, tryk og amplitude. Derudover kan der genereres subharmonisk (lavere frekvens) frekvensstøj. Denne hørbare støj og dens virkninger kan sammenlignes med andre maskiner, såsom motorer, pumper eller blæsere. Af denne grund anbefaler vi brug af korrekte ørepropper, når du er tæt på et operativsystem i længere tid. Alternativt tilbyder vi passende lydbeskyttelsesbokse til vores ultralyd enheder.
Q: Hvad er forskellen mellem magnetostriktive og piezoelektriske transducere?
I magnetostriktive transducere bruges elektrisk strøm til at generere en elektromagnetisk felt hvilket får et magnetostriktivt materiale til at vibrere. I piezoelektriske transducere omdannes elektrisk strøm direkte til langsgående vibrationer. Af denne grund har piezoelektriske transducere en højere Effektivitet af konvertering. Dette reducerer igen kølebehovet. I dag er piezoelektriske transducere udbredt i industrien.
Q: Hvorfor opvarmes prøven under sonikering?
Ultralydbehandling overfører strøm til en væske. Mekaniske svingninger fører til turbulenser og friktion i væsken. Af denne grund genererer ultralydbehandling betydelig varme under behandlingen. Effektiv køling er nødvendig for at reducere opvarmningen. For mindre prøver skal hætteglas eller glasbæger opbevares i et isbad til varmeafledning.
Læs mere om temperaturkontrol under sonikering!
Udover den potentielle negative indvirkning af forhøjede temperaturer på dine prøver, f.eks. væv, mindskes kavitationseffektiviteten ved højere temperaturer.
Q: Er der generelle anbefalinger til sonikering af prøver?
Små kar skal bruges til ultralydsbehandling, fordi intensitetsfordelingen er mere homogen end i større bægerglas. Sonotroden skal nedsænkes dybt nok i væsken for at undgå skumdannelse. Hårdt væv skal macereres, formales eller pulveriseres (f.eks. I flydende nitrogen) inden sonikering. Under ultralydbehandling kan der genereres frie radikaler, der kan reagere med materialet. Skylning af opløsningen af flydende materiale med flydende nitrogen eller inklusion af scavengers, f.eks. dithiothreitol, cystein eller andre -SH-forbindelser i mediet, kan reducere skaderne forårsaget af oxidative frie radikaler.
Klik her for at se sonikeringsprotokoller for Homogenisering af væv & Lysering, partikelbehandling og Sonokemiske applikationer.
Q: Tilbyder Hielscher udskiftelige sonotrode-spidser?
Hielscher leverer ikke udskiftelige spidser til sonotroder. Væsker med lav overfladespænding, såsom opløsningsmidler, trænger typisk ind i grænsefladen mellem sonotroden og den udskiftelige spids. Dette problem øges med svingningsamplituden. Væsken kan transportere partikler ind i gevindsektionen. Dette forårsager slid på tråden, hvilket fører til en isolering af spidsen fra sonotroden. Hvis spidsen er isoleret, vil den ikke resonere ved driftsfrekvensen, og enheden vil svigte. Derfor leverer Hielscher kun faste sonder.
glossar
ultralyd generator
Ultralydsgeneratoren (strømforsyningen) genererer elektriske svingninger med ultralydsfrekvens (over hørbar frekvens, f.eks. 19kHz). Denne energi overføres til sonotroden.
Sonotrode/sonde
Sonotroden (også kaldet sonde eller horn) er en mekanisk komponent, der overfører ultralydsvibrationerne fra transduceren til det materiale, der skal sonificeres. Den skal monteres meget tæt for at undgå friktioner og tab. Afhængigt af sonotrodegeometrien forstærkes eller reduceres de mekaniske vibrationer. På sonotrodeoverfladen er de mekaniske vibrationer parret i væsken. Dette resulterer i dannelsen af mikroskopiske bobler (hulrum), der udvider sig under lavtrykscyklusser og imploderer voldsomt under højtrykscyklusser. Dette fænomen kaldes kavitation. Kavitation genererer høje forskydningskræfter ved sonotrodespidsen og får det udsatte materiale til at blive intenst omrørt.
Piezo-elektrisk transducer
Ultralydstransduceren (konverteren) er en elektromekanisk komponent, der omdanner elektriske svingninger til mekaniske vibrationer. De elektriske svingninger genereres af generatoren. De mekaniske vibrationer overføres til sonotroden.
Amplitude af vibrationer
Vibrationsamplituden beskriver størrelsen af svingningen i spidsen af sonotroden. Det måles generelt peak-peak. Dette er afstanden mellem sonotrodespidsens position ved maks. ekspansion og maks. sammentrækning af sonotroden. Typiske sonotrodeamplituder spænder fra 20 til 250 μm.