Hielscher Cascatrodes™ son sonotrodos (sondas ultrasónicas) de diseño especial para la sonicación eficaz a niveles elevados de potencia ultrasónica a intensidades de sonicación bajas o medias. – normalmente por debajo de 60 W/cm² y por debajo de 60 micras de amplitud.

Hielscher desarrolló el Cascatrode™. para aplicaciones de procesamiento industrial. Cascatrodes™ están disponibles para todos los procesadores ultrasónicos industriales – de UIP500hdT (0,5 kW), UIP1000hdT (1kW), UIP1500hdT (1,5 kW) y UIP2000hdT (2 kW) hasta el dispositivo ultrasónico más potente del mundo UIP16000 (16 kW).

Al desarrollar o probar nuevos procesos de sonicación, tales como: Emulsión, Dispersión, homogeneización, ruptura y extracción celular, desaglomeración o desgasificación encontrará que parámetros específicos de sonicación funcionan para el proceso mejor que otras. Sin cambiar la potencia de salida, se puede variar la intensidad de la sonicación: O bien concentrar la potencia de salida en una superficie pequeña a intensidad elevada (W/cm² elevados) o acoplar la energía al medio utilizando una gran superficie en intensidades más bajas (W/cm² bajos). La intensidad aumenta con la sonicación amplitudmayor líquido presión o superior viscosidad y disminuye con temperatura. Una vez que haya establecido una configuración óptima de los parámetros para su proceso, tendrá que mantener constante esta configuración durante la ampliación. Al aumentar la escala, no debe cambiar la amplitud ni la presión de la sonicación. De este modo, se mantiene la intensidad de la sonicación. – este es el potencia ultrasónica por unidad de superficie (vatios/cm²) constante. Como resultado lógico, se necesita más superficie de sonotrodo para acoplar más potencia a una intensidad de superficie dada. – se trata de una correlación lineal.
Hielscher ofrece una amplia gama de sonotrodos (=sondas de sonicación) para sus aparatos de ultrasonidos. Normalmente, los sonotrodos varían según el diámetro de la punta para proporcionar diferentes superficies de punta. Las superficies verticales de un sonotrodo son generalmente insignificantes para la transmisión de potencia, ya que su amplitud de oscilación dirigida al medio líquido es muy baja. El diseño Cascatrode™ es diferente, ya que añade superficies horizontales en forma de anillo a la superficie de la punta. Cada anillo está dispuesto en uno de los máximos de oscilación del sonotrodo. Mediante estos anillos se puede aumentar la superficie vibratoria que acopla los ultrasonidos al medio a sonicar, significativamente – permitiendo mayor potencia ultrasónica para ser acoplada en el líquido a una intensidad de superficie dada. El Cascatrode™ permite transmitir alta potencia ultrasónica a altas amplitudes en el medio procesado.

Los Hielscher Cascatrodes™ están disponibles en varias longitudes y diámetros y con varios números de anillos – diseñado para adaptarse a la intensidad del proceso y la aplicación ultrasónica específica. Dado que se utilizan para procesos de gran potencia y volumen, los Cascatrodes™ son instalados principalmente en sistemas de flujo continuo. Se adaptan con reactores de celda de flujo que permiten un procesamiento eficiente en línea a escala industrial.