Sonotrodes, cellules à circulation et accessoires à ultrasons

Hielscher Ultrasonics vous propose une vaste gamme d’accessoires à ultrasons pour la sonication directe et indirecte, allant des petits échantillons de laboratoire à la production commerciale à grande échelle. Vous trouverez ci-dessous un aperçu de nos sonotrodes, réacteurs à circulation et accessoires pour la sonication directe et indirecte.

Sonotrodes

Les sonotrodes à ultrasons sont également appelées pointes, sondes, cornes, tiges ou doigts à ultrasons. Hielscher propose des sondes à ultrasons en titane, en verre et en céramique, disponibles dans de nombreuses tailles (diamètres) pour s’adapter de manière optimale à vos conditions de traitement (par exemple, intensité du traitement, températures élevées, qualité pharmaceutique, etc.).

Choisissez la bonne taille de sonotrode : Le diamètre d’une sonotrode est lié au volume de liquide et à l’intensité du traitement. Lorsqu’une sonotrode de plus petite surface (diamètre plus petit) est utilisée, la puissance ultrasonore est délivrée de manière plus concentrée et donc plus intense, ce qui produit une amplitude élevée. À l’inverse, avec les sonotrodes de plus grande surface, l’énergie ultrasonore est transmise sur une surface plus étendue avec une amplitude plus faible. Les sonotrodes de plus grand diamètre servent à traiter des volumes plus importants, mais offrent une intensité plus faible.

Des boosters disponibles en complément permettent d’augmenter ou de diminuer la puissance ultrasonore délivrée par les sonotrodes des appareils de paillasse et industriels. Hielscher propose des boosters de différentes tailles qui élargissent les possibilités de réglage de votre processeur à ultrasons.

Pour les appareils à ultrasons de laboratoire

Une vaste gamme de cornes à ultrasons, de cellules à circulation, de réacteurs et d’accessoires est disponible pour les sonicateurs de laboratoire Hielscher. Outre les nombreux sonicateurs à sonde de différentes puissances ultrasonores, le processeur à ultrasons UP200St est une unité de base remarquablement polyvalente. En le raccordant à des accessoires tels que le VialTweeter ou le TD_CupHorn, il peut passer d’un sonicateur à sonde classique (utilisé pour une sonication directe puissante) à un outil fiable pour une sonication indirecte intense.

Les cornes à ultrasons, les cellules à circulation et les accessoires transforment les sonicateurs Hielscher en homogénéisateurs polyvalents

Pour les appareils à ultrasons de paillasse et industriels

Pour le traitement par ultrasons de volumes plus importants à l’échelle de la paillasse et à l’échelle industrielle, les appareils à ultrasons industriels de 500W à 16kW sont équipés de sonotrodes dites « en bloc » et de Cascatrodes™. Les sonotrodes en bloc se caractérisent par une seule surface horizontale qui transmet l’oscillation au liquide. Les Cascatrodes™ sont des sonotrodes à anneaux comportant plusieurs anneaux afin d’offrir une surface horizontale plus étendue, qui transmet l’oscillation ultrasonore au liquide.
Pour les appareils à ultrasons de paillasse et industriels, l’énergie ultrasonore délivrée par la sonde peut être augmentée ou diminuée au moyen d’un booster. Les boosters peuvent amplifier ou réduire l’amplitude et constituent ainsi un outil important pour adapter l’amplitude et l’intensité des ultrasons aux exigences du procédé.

Sonotrodes à ultrasons en bloc

Cellules à circulation à ultrasons

Des chambres de réacteur à circulation à ultrasons sont disponibles pour les appareils à ultrasons de laboratoire ainsi que pour les appareils à ultrasons industriels.
Un réacteur à ultrasons permet de soniquer le milieu dans un système fermé – soit en mode à circulation (passage unique ou recirculation), soit pour une sonication confinée dans une chambre.
L’utilisation d’un système à ultrasons à circulation est nécessaire pour soniquer des flux de volume plus important et/ou des matières plus visqueuses. Un système à circulation continue présente plusieurs avantages par rapport au traitement par lots :
 

1. Avec le traitement en ligne par ultrasons, les caractéristiques du traitement suivantes

   • la qualité et
   • la capacité
   • sont considérablement améliorées, car toute la matière est acheminée à travers la chambre vers la zone de cavitation. Il en résulte un traitement homogène du liquide, avec un produit final de la plus haute qualité.

2. Le traitement continu par ultrasons permet d’obtenir, pour le traitement, une très grande

   • uniformité
   • puisque toute la matière traverse la zone de cavitation dans la chambre du réacteur

3. En ajustant le débit et, par conséquent, le temps de séjour de la matière dans le « point chaud » de cavitation, la

   • température
   • peut être contrôlée et maintenue. Les cellules à circulation dotées d’une enveloppe de refroidissement et l’installation facultative d’un échangeur de chaleur contribuent à maintenir la température requise.

4. Le procédé de sonication dans un système fermé garantit la

   • sécurité
   • par exemple lors du travail avec des matières dangereuses (telles que des échantillons volatils, présentant un risque biologique, infectieux ou pathogènes)

La sonication au moyen d’un réacteur à circulation permet de traiter facilement des liquides très visqueux (jusqu’à 250 000cP). Les réacteurs à cellule à circulation Hielscher sont fabriqués en acier inoxydable ou en verre et sont équipés d’une enveloppe de refroidissement permettant de contrôler la température du procédé. Toutes les chambres des cellules à circulation peuvent être mises sous pression. Les processeurs à ultrasons industriels Hielscher peuvent facilement traiter des liquides de viscosité élevée (par exemple, beurre de cacahuète, miel, pétrole brut, pâte de ciment). Des réacteurs de différentes tailles (volumes) et géométries sont disponibles pour répondre aux exigences spécifiques des procédés.

Réacteur à ultrasons UIP2000hdT pour une efficacité de traitement supérieure

Sonication directe et indirecte

Sonication directe: La sonication directe signifie que les ultrasons sont directement couplés au liquide à traiter. Pour la sonication directe, on utilise des appareils à ultrasons à sonde dont la corne à ultrasons ou la sonotrode est immergée dans le milieu. L’énergie est transmise directement à l’échantillon par la sonotrode ou la sonde avec une intensité élevée, de sorte que l’échantillon est traité de manière intense et rapide.
Sonication indirecte: Le terme « sonication indirecte » désigne le couplage des ondes ultrasonores au liquide de l’échantillon à travers la paroi du tube à essai, au moyen d’un bain à ultrasons. Comme les ondes ultrasonores doivent traverser le bain d’eau et la paroi du bécher, l’intensité ultrasonore finalement couplée au liquide de l’échantillon est assez faible. De plus, un bain à ultrasons classique ou une cuve de nettoyage à ultrasons fournit une puissance ultrasonore très faible, avec des points chauds ultrasonores très inégalement répartis et instables dans la cuve. Le VialTweeter et le CupHorn Hielscher sont des accessoires de sonication indirecte qui délivrent une énergie ultrasonore fortement concentrée pour une sonication indirecte intense.

Sonication indirecte

Lors de la sonication indirecte, l’énergie ultrasonore est transmise au milieu à travers la paroi du tube contenant l’échantillon ou du bécher. Le traitement indirect par ultrasons permet d’éviter la contamination croisée, l’aérosolisation et la formation de mousse dans l’échantillon. Il s’agit donc d’une technique idéale pour soniquer des échantillons pathogènes ou stériles. Le VialTweeter et le CupHorn Hielscher sont des outils fiables pour une sonication indirecte intense.

VialTweeter

Le VialTweeter est une sonotrode en bloc spéciale permettant la sonication indirecte simultanée de jusqu’à 10 flacons. Entraîné par le puissant appareil à ultrasons UP200St de 200W, le VialTweeter couple jusqu’à 10 watts à chaque flacon. La pince VialPress, qui peut être fixée en complément, permet de presser des récipients d’essai plus grands contre la face avant. Ainsi, jusqu’à 5 flacons plus grands peuvent être soniqués indirectement en même temps.
En savoir plus sur le VialTweeter !

CupHorn

Une sonotrode à ultrasons en forme de coupe, telle que le UP200St-TD_CupHorn, peut être utilisée pour la sonication directe et indirecte. Son principe de fonctionnement est comparable à celui d’un bain à ultrasons ou d’une cuve de nettoyage, mais avec une énergie ultrasonore beaucoup plus intense. Le CupHorn fonctionne comme une sonotrode qui transmet les ondes ultrasonores à l’échantillon. Lorsque la coupe est remplie de l’échantillon, l’énergie ultrasonore est transférée directement au milieu de l’échantillon. On peut également remplir la coupe d’eau et placer le ou les tubes à essai dans ce bain d’eau pour une sonication indirecte. Dans les deux cas, le UP200St-TD_CupHorn – entraîné par un processeur à ultrasons de 200 watts – assure une sonication puissante et fiable. En savoir plus sur le CupHorn à ultrasons !

Sonotrode à ultrasons en forme de coupe TD_CupHorn pour une sonication intense

Accessoires sur mesure

Nous fabriquons également des accessoires sur mesure, notamment des sonotrodes ou des cellules à circulation spéciales. N’hésitez pas à décrire vos exigences particulières dans le champ de commentaires du formulaire ci-dessous.