Usein kysytyt kysymykset ultraäänestä

Alta löydät vastaukset yleisimpiin ultraäänikäsittelyä koskeviin kysymyksiin. Jos et löydä vastausta kysymykseesi, ota meihin rohkeasti yhteyttä. Autamme sinua mielellämme.

• Voinko käsitellä liuottimia ultraäänellä?
• Kuinka paljon ultraäänitehoa tarvitsen?
• Vaikuttaako ultraääni ihmisiin? Mitä varotoimia minun pitäisi noudattaa ultraäänikäsittelyssä?
• Mitä eroa on magnetostriktiivisillä ja pietsosähköisillä muuntimilla?
• Miksi näyte lämpenee ultraäänikäsittelyn aikana?
• Onko näytteiden ultraäänikäsittelyyn yleisiä suosituksia?
• Tarjoaako Hielscher vaihdettavia sonotrodin kärkiä?

Kysymys: Voinko käsitellä liuottimia ultraäänellä?

Teoriassa syttyvät liuottimet voivat syttyä ultraäänikäsittelyssä, koska kavitaatiossa voi muodostua syttyviä tai räjähtäviä haihtuvia aineita. Tästä syystä sinun on käytettävä ultraäänilaitteita ja lisävarusteita, jotka soveltuvat tällaiseen ultraäänisovellukseen.
Lue lisää ultraääniuutossa yleisesti käytetyistä liuottimista!
Jos tarvitset liuottimien ultraäänikäsittelyä, ota meihin yhteyttä, jotta voimme suositella sopivia toimenpiteitä.

Kysymys: Kuinka paljon ultraäänitehoa tarvitsen?

Tarvittava ultraääniteho riippuu useista tekijöistä, kuten:

• ultraäänikäsittelylle altistettavasta tilavuudesta
• käsiteltävästä kokonaistilavuudesta
• kokonaistilavuuden käsittelyyn käytettävästä ajasta
• ultraäänellä käsiteltävästä materiaalista
• ultraäänikäsittelyllä tavoiteltavasta prosessituloksesta

Yleensä suurempi tilavuus vaatii suuremman tehon (watteina) tai pidemmän ultraäänikäsittelyajan. Useimmissa sonotrodityypeissä teho jakautuu pääasiassa kärjen pinnalle. Siksi halkaisijaltaan pienemmät anturit muodostavat keskitetymmän kavitaatiokentän. Suurempi ultraäänen intensiteetti (ilmaistuna tehona tilavuusyksikköä kohti) parantaa yleensä käsittelyn tehokkuutta.

Kysymys: Vaikuttaako ultraääni ihmisiin? Mitä varotoimia minun pitäisi noudattaa ultraäänikäsittelyssä?

Ultraäänitaajuudet itsessään ovat ihmisen kuuloalueen yläpuolella. Ultraäänivärähtelyt kytkeytyvät erittäin hyvin kiinteisiin aineisiin ja nesteisiin, joissa ne voivat synnyttää ultraäänen aiheuttamaa kavitaatiota. Tästä syystä sinun ei pitäisi koskettaa ultraäänellä värähteleviä osia tai työntää kättäsi ultraäänellä käsiteltäviin nesteisiin. Ilman kautta välittyvillä ultraääniaalloilla ei ole dokumentoituja kielteisiä vaikutuksia ihmiskehoon, koska välittyvän ultraäänen tasot ovat hyvin alhaisia.

Nesteiden ultraäänikäsittelyssä kavitaatiokuplien luhistuminen synnyttää kirskuvaa melua. Melutaso riippuu useista tekijöistä, kuten tehosta, paineesta ja amplitudista. Lisäksi voi syntyä aliharmonista (matalampitaajuista) melua. Tämä kuultava melu ja sen vaikutukset ovat verrattavissa muiden koneiden, kuten moottorien, pumppujen tai puhaltimien, meluun ja sen vaikutuksiin. Tästä syystä suosittelemme asianmukaisten korvatulppien käyttöä, kun oleskelet käynnissä olevan järjestelmän lähellä pidempään. Tarjoamme myös ultraäänilaitteisiimme sopivia äänieristyskoteloita.

Kysymys: Mitä eroa on magnetostriktiivisillä ja pietsosähköisillä muuntimilla?

Magnetostriktiivisissä muuntimissa sähköteholla synnytetään sähkömagneettinen kenttä , joka saa magnetostriktiivisen materiaalin värähtelemään. Pietsosähköisissä muuntimissa sähköteho muunnetaan suoraan pitkittäisvärähtelyiksi. Tästä syystä pietsosähköisten muuntimien muunnoshyötysuhde on suurempi. Tämä puolestaan vähentää jäähdytystarvetta. Nykyään pietsosähköiset muuntimet ovat yleisiä teollisuudessa.
Lue lisää Hielscherin ultraäänilaitteiden erinomaisesta energiatehokkuudesta!

Kysymys: Miksi näyte lämpenee ultraäänikäsittelyn aikana?

Ultraäänikäsittely siirtää tehoa nesteeseen. Mekaaniset värähtelyt aiheuttavat nesteessä turbulenssia ja kitkaa. Tästä syystä ultraäänikäsittely tuottaa huomattavasti lämpöä käsittelyn aikana. Lämpenemisen vähentämiseksi tarvitaan tehokasta jäähdytystä. Pienempiä näytteitä käsiteltäessä näytepulloja tai lasista keitinlasia tulisi pitää jäähauteessa lämmön poistamiseksi.
Lue lisää lämpötilan hallinnasta ultraäänikäsittelyn aikana!
Sen lisäksi, että kohonneet lämpötilat voivat vaikuttaa haitallisesti näytteisiisi, esimerkiksi kudokseen, kavitaation tehokkuus heikkenee korkeammissa lämpötiloissa.

Kysymys: Onko näytteiden ultraäänikäsittelyyn yleisiä suosituksia?

Ultraäänikäsittelyssä tulisi käyttää pieniä astioita, koska intensiteetin jakauma on tasaisempi kuin suuremmissa keitinlaseissa. Sonotrodi tulisi upottaa riittävän syvälle nesteeseen vaahtoamisen välttämiseksi. Sitkeät kudokset tulisi maseroida, jauhaa tai hienontaa jauheeksi (esimerkiksi nestemäisessä typessä) ennen ultraäänikäsittelyä. Ultraäänikäsittelyn aikana voi muodostua vapaita radikaaleja, jotka voivat reagoida materiaalin kanssa. Nestemäisen materiaalin liuoksen huuhtelu nestemäisellä typellä tai radikaalinsieppaajien, kuten ditiotreitolin, kysteiinin tai muiden -SH-yhdisteiden, lisääminen väliaineeseen voi vähentää hapettavien vapaiden radikaalien aiheuttamia vaurioita.
Lue lisää vinkeistä ja nikseistä onnistuneeseen ultraäänikäsittelyyn!
Napsauta tästä nähdäksesi ultraäänikäsittelyprotokollat seuraaviin käyttötarkoituksiin: kudoksen homogenointi ja lyysi, hiukkasten käsittely ja sonokemialliset sovellukset.

Kysymys: Tarjoaako Hielscher vaihdettavia sonotrodin kärkiä?

Hielscher ei toimita vaihdettavia kärkiä sonotrodeihin. Nesteet, joiden pintajännitys on alhainen, kuten liuottimet, tunkeutuvat tyypillisesti sonotrodin ja vaihdettavan kärjen väliseen rajapintaan. Tämä ongelma pahenee värähtelyn amplitudin kasvaessa. Neste voi kuljettaa hiukkasia kierteiseen osaan. Tämä aiheuttaa kierteen kulumista, mikä johtaa kärjen eristymiseen sonotrodista. Jos kärki eristyy, se ei resonoi käyttötaajuudella ja laite lakkaa toimimasta. Siksi Hielscher toimittaa ainoastaan yksiosaisia antureita.

Usein kysytyt kysymykset ultraäänilaitteista ja niiden osista

Mikä on ultraäänigeneraattori?

Ultraäänigeneraattori (virtalähde) tuottaa sähköisiä värähtelyjä ultraäänitaajuudella (kuultavan taajuuden yläpuolella, esimerkiksi 19kHz). Tämä energia siirretään sonotrodiin.

Mikä on sonotrodi/anturi

Sonotrodi (jota kutsutaan myös anturiksi tai torveksi) on mekaaninen komponentti, joka siirtää ultraäänivärähtelyt muuntimesta ultraäänellä käsiteltävään materiaaliin. Se on kiinnitettävä erittäin tiukasti kitkan ja häviöiden välttämiseksi. Sonotrodin geometriasta riippuen mekaaniset värähtelyt vahvistuvat tai vaimenevat. Sonotrodin pinnalla mekaaniset värähtelyt kytkeytyvät nesteeseen. Tämän seurauksena muodostuu mikroskooppisia kuplia (onteloita), jotka laajenevat matalapainejaksojen aikana ja luhistuvat rajusti korkeapainejaksojen aikana. Tätä ilmiötä kutsutaan akustiseksi kavitaatioksi. Kavitaatio synnyttää suuria leikkausvoimia sonotrodin kärjessä ja saa niille altistuvan materiaalin voimakkaaseen liikkeeseen.

Mikä on pietsosähköinen muunnin?

Ultraäänimuunnin (konvertteri) on sähkömekaaninen komponentti, joka muuntaa sähköiset värähtelyt mekaanisiksi värähtelyiksi. Generaattori tuottaa sähköiset värähtelyt. Mekaaniset värähtelyt siirretään sonotrodiin.

Mitä eroa on pietsosähköisellä ja magnetostriktiivisellä muuntimella?

Pietsosähköinen muunnin muuntaa sähköenergian mekaanisiksi värähtelyiksi pietsosähköisten kiteiden avulla. Kiteet muuttavat muotoaan sähkökentän vaikutuksesta, mikä mahdollistaa korkean hyötysuhteen ja tarkkuuden. Magnetostriktiivinen muunnin tuottaa värähtelyjä magnetostriktiivisen ilmiön avulla, jossa magneettiset materiaalit muuttavat muotoaan magneettikentän vaikutuksesta. Sen hyötysuhde on huomattavasti alhaisempi kuin pietsosähköisten muuntimien. Kaikissa Hielscherin ultraäänilaitteissa käytetään pietsosähköisiä muuntimia paremman hyötysuhteen ja luotettavan toiminnan saavuttamiseksi.

Mikä on ultraäänen amplitudi / värähtelyn amplitudi?

Värähtelyn amplitudi kuvaa värähtelyn suuruutta sonotrodin kärjessä. Se mitataan yleensä huipusta huippuun. Tämä on sonotrodin kärjen asentojen välinen etäisyys sonotrodin suurimman pitenemisen ja suurimman supistumisen välillä. Tyypilliset sonotrodin amplitudit ovat 20–250µm.

Mitä on akustinen kavitaatio?

Akustinen kavitaatio tarkoittaa kuplien muodostumista, kasvua ja luhistumista nesteessä voimakkaiden ääniaaltojen aiheuttamien painevaihteluiden seurauksena. Anturityyppinen ultraäänilaite on tehokas keino synnyttää kavitaatiota, sillä se siirtää keskitettyä ultraäänienergiaa suoraan nesteeseen. Tämä tehostaa kuplien muodostumista ja luhistumista ja synnyttää voimakkaita paikallisia olosuhteita, kuten korkeita lämpötiloja ja paineita sekä voimakasta leikkausta, joista on hyötyä esimerkiksi sonokemiassa, nanohiukkasten synteesissä ja solujen hajotuksessa.

Mitä eroa on suoralla ja epäsuoralla ultraäänikäsittelyllä?

Suorassa ultraäänikäsittelyssä anturi asetetaan suoraan nesteeseen, jolloin ultraäänienergia siirtyy tehokkaasti esimerkiksi solulyysiä tai nanohiukkasten synteesiä varten. Epäsuorassa ultraäänikäsittelyssä puolestaan ultraäänienergia siirtyy astian tai väliaineen läpi, jolloin vältetään suora kosketus näytteeseen. Tämä menetelmä sopii ihanteellisesti kontaminaation ehkäisemiseen tai pienten tilavuuksien käsittelyyn, mutta se on yleensä vähemmän energiatehokas.
Napsauta tästä ja lue lisää Hielscherin kosketuksettomista ultraäänilaitteista!

Voiko sonotrodit/anturit autoklavoida?

Kyllä, Hielscherin sonotrodit ja virtauskennot voidaan autoklavoida. Katso alla olevista ohjeista, miten autoklavointi suoritetaan oikein. Generaattoria, muunninta, kaapeleita ja liittimiä ei saa autoklavoida!
Lataa sonotrodien ja virtauskennojen autoklavointiohjeet tästä!