અલ્ટ્રાસોનિક લેવિટેશન અને તેના ઔદ્યોગિક કાર્યક્રમો
અલ્ટ્રાસોનિક / એકોસ્ટિક લેવિટેશન એ હળવા વજનની સંવેદનશીલ સામગ્રીના બિન-સંપર્ક બેરિંગ તેમજ સંપર્ક-મુક્ત નમૂનાના સંચાલન માટે ઔદ્યોગિક રીતે સાબિત વિકલ્પ છે. અલ્ટ્રાસોનિક લેવિટેશન અને ઉદ્યોગ અને વિજ્ઞાનમાં તેની એપ્લિકેશનો વિશે વધુ જાણો!
અલ્ટ્રાસોનિક લેવિટેશનની એપ્લિકેશનો
એકોસ્ટિક લેવિટેશન એ સંપર્ક-મુક્ત સામગ્રીના સંચાલન અને નમૂનાની સ્થિતિ માટે વૈજ્ઞાનિક રીતે સાબિત અને ઔદ્યોગિક રીતે અપનાવવામાં આવેલી પદ્ધતિ છે. બિન-સંપર્ક હેન્ડલિંગ પદ્ધતિ તરીકે અલ્ટ્રાસોનિક લેવિટેશનનો ઉપયોગ યાંત્રિક અસર વિના સપાટીની સંવેદનશીલ અને નાજુક વર્કપીસ, દા.ત. વેફર્સ, માઇક્રોચિપ્સ અથવા પાતળી કાચની પ્લેટોને હેરફેર કરવા માટે થાય છે. સામગ્રી અને નમૂનાઓના સંપર્ક-મુક્ત હેન્ડલિંગને કારણે, ઔદ્યોગિક, વૈજ્ઞાનિક અને વિશ્લેષણાત્મક કાર્યક્રમોમાં અલ્ટ્રાસોનિક લેવિટેશન લાગુ કરવામાં આવ્યું છે.
ઉદ્યોગમાં, અલ્ટ્રાસોનિક લેવિટેશનનો ઉપયોગ માઇક્રોચિપ્સ અને અન્ય નાની, નાજુક વસ્તુઓની સંપર્ક-મુક્ત, કન્ટેનર-ઓછી પ્રક્રિયા માટે વિશ્વસનીય પદ્ધતિ તરીકે થાય છે, જે હળવા શારીરિક સંપર્કથી પણ નુકસાન થવાની સંભાવના છે. એપ્લિકેશનનું બીજું ક્ષેત્ર ખૂબ-ઉચ્ચ-શુદ્ધતા સામગ્રી અથવા રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓનું સંચાલન છે, જે કન્ટેનરથી પ્રભાવિત થશે.
સિંગલ-એક્સિસ એકોસ્ટિક લેવિટેટરમાં પોલીપ્રોપીલિન ગોળાઓની લેવિટેશન સ્થિતિ. ટોચ પર લેવિટેટર / સોનોટ્રોડ, તળિયે પરાવર્તક (b) H1 = 7.45 mm; (d) H3 = 21.55 mm
(અભ્યાસ અને ચિત્રો: © Andrade et al. 2018)
રાસાયણશાસ્ત્રમાં, તણાવવાળી બિંદુંઓ નાનાં પ્રતિક્રિયા બાટલી તરીકે સેવા આપી શકે છે, જે અનુસંધાનકારોને પ્રતિક્રિયા કરનાર સામગ્રીને મિક્સ કરવા અને પ્રતિક્રિયાઓની દેખરેખ રાખવા દે છે અને પાત્રોની દિવાલોથી મેલ સમાવવાથી બચાવે છે.
સામગ્રી વિજ્ઞાનીઓ ઉડતી નમૂનાઓનો ઉપયોગ વાસપણું, સ્ફટિકીકરણ અને કણ રચના પરીક્ષણ કરવા માટે કરે છે, જ્યારે વિશ્લેષણાત્મક અનુસંધાનકાર ઊડતી નમૂનાઓને દૃશ્ય અને સ્પેક્ટ્રોસ્કોપિક તકનીકો સાથે તપાસી શકે છે.
વિશિષ્ટ акуસ્ટિક હેન્ડલિંગ સિસ્ટમો નાજુક ઘટકો જેમ કે સિલિકોન વેફર્સ, માઇક્રોચિપ્સ અને પાતળા ગ્લાસના પરિવહન માટે પણ આધાર આપે છે, જે મિકેનિકલ નુકસાનના જોખમને ઓછી કરે છે.
કણ-બાંધકૂટવાળા પ્રવાહી રોબોટ્સ (PBs) માટે, અવાજ લેબીટેશન એક વિખ્યાત સંશોધન દિશા પ્રદાન કરે છે: કવચવાળા reagent્સનું પરિવહન કરવું, નિયંત્રિત પ્રતિક્રિયાઓ માટે બિંદુઓને એકસાથે લાવવું અને રોબોટ્સને પ્રોસેસિંગ સ્ટેશનો વચ્ચે પરિવહિત કરવું જ્યારે આસપાસની સપાટી સાથે સંપર્ક ઓછું કરવા માટે. કણ-બાંધકૂટવાળા પ્રવાહી રોબોટ્સની અવાજ લેબીટેશન વિશે વધુ વાંચો!
- ભૌતિક દળો પ્રત્યે સંવેદનશીલ પદાર્થો (દા.ત., માઇક્રોચિપ્સ)
- બિન-વાહક સામગ્રી
- ઉચ્ચ શુદ્ધતા સામગ્રી
- રાસાયણિક પ્રતિક્રિયાઓ
- જૈવિક, વિશ્લેષણાત્મક નમૂનાઓ
- સ્ફટિકોગ્રાફી માટે પ્રોટીન
અલ્ટ્રાસોનિક લેવિટેશનનો કાર્યકારી સિદ્ધાંત
એકોસ્ટિક લેવિટેશન પ્રવાહી, સામાન્ય રીતે ગેસ (દા.ત. હવા) પર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોના ઉપયોગનું વર્ણન કરે છે. જ્યારે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગ ગેસમાંથી પસાર થાય છે, ત્યારે ધ્વનિ તરંગ ગુરુત્વાકર્ષણ બળને સંતુલિત કરે છે. – પરિણામે વસ્તુઓ હવામાં અસમર્થિત હૉવર કરી શકે છે. ધ્વનિ તરંગમાં ફ્રી-ફ્લોટિંગ ઑબ્જેક્ટની આ અસરને સ્થાયી તરંગની ઘટનાની જરૂર છે. સ્થાયી તરંગ રચાય છે જ્યારે વિરુદ્ધ દિશામાંથી આવતા બે સરખા તરંગો એકબીજા સાથે સુપરપોઝ કરે છે. તેથી, એકોસ્ટિક લેવિટેશન સેટઅપમાં અલ્ટ્રાસોનિક ટ્રાન્સડ્યુસરનો ઉપયોગ રેખાંશ દબાણના તરંગો બનાવવા માટે કરવામાં આવે છે અને બીજી બાજુનું પરાવર્તક તરંગોને પ્રતિબિંબિત કરે છે, જેથી બંને બાજુથી આવતા સમાન તરંગો ઓવરલે કરી શકે અને સ્થાયી તરંગો બનાવી શકે.
ટ્રાન્સડ્યુસર/લેવિટેટર અને રિફ્લેક્ટર વચ્ચે સ્થાપિત પ્લેન સ્ટેન્ડિંગ વેવના પ્રેશર નોડ પર નાના કઠોર ગોળાનું એકોસ્ટિક લેવિટેશન.
(અભ્યાસ અને ચિત્રો: © Andrade et al. 2018)
ગાંઠો અને એન્ટિનોડ્સ: તીવ્ર અલ્ટ્રાસાઉન્ડની રેખાંશ દબાણ તરંગ હવામાં સંપર્ક-ઓછું હોવર કરવાની મંજૂરી આપે છે. આવા સ્થાયી અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગો વ્યાખ્યાયિત ગાંઠો ધરાવે છે. નોડ એ લઘુત્તમ દબાણનો વિસ્તાર છે, જ્યારે એન્ટિનોડને મહત્તમ દબાણના વિસ્તાર તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરવામાં આવે છે. સ્થાયી તરંગના ગાંઠો એકોસ્ટિક લેવિટેશનના કેન્દ્રમાં હોય છે.
અલ્ટ્રાસોનિક લેવિટેટર અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોબ (એટલે કે સોનોટ્રોડ) પર સ્ટેન્ડિંગ વેવ ફિલ્ડની સ્થિતિ અને રિફ્લેક્ટરનો ઉપયોગ કરીને કામ કરે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક લેવિટેશન ઇક્વિપમેન્ટ
Hielscher Ultrasonics એ ઉચ્ચ-ગુણવત્તાવાળા, ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસાઉન્ડ સાધનોની ડિઝાઇન, ઉત્પાદન અને વિતરણમાં લાંબા સમયથી અને સારી રીતે અનુભવી છે. એકોસ્ટિક લેવિટેશન માટે, હિલ્સચર બે પ્રમાણભૂત પ્રકારના લેવિટેટર ઓફર કરે છે:
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રોસેસર UP400St એક કોમ્પેક્ટ સિસ્ટમ છે, જ્યાં ટ્રાન્સડ્યુસર અને જનરેટર એક મજબૂત હાઉસિંગમાં જોડાયેલા છે. 500 વોટનું પાવરફુલ લેવિટેટર UIP500hdT અલગ ટ્રાન્સડ્યુસર અને જનરેટર ધરાવે છે. તેના IP64 ગ્રેડ ટ્રાન્સડ્યુસર સાથે, UIP500hdT માંગવાળા વાતાવરણમાં ઇન્સ્ટોલેશન માટે આદર્શ છે.
અલ્ટ્રાસોનિક લેવિટેટરને સિંગલ યુનિટ તરીકે અથવા સમાંતરમાં ઇન્સ્ટોલ કરી શકાય છે અને તે હાઇ-સ્પીડ, હાઇ-થ્રુપુટ પ્રોસેસિંગ લાઇનમાં કામ કરવા સક્ષમ છે.
ચોક્કસ જરૂરિયાતો માટે, Hielscher Ultrasonics કસ્ટમાઇઝ્ડ અને પ્રોપ્રાઇટરી લેવિટેટર્સ ડિઝાઇન અને ઉત્પાદન કરે છે.
અમારો સંપર્ક કરો! / અમને પૂછો!
સાહિત્ય / સંદર્ભો
- Hyobin Jeon, K. Park, j.-Y. Sun, H.-Y. Kim (2025): Particle-armored liquid robots. Science Advances Volume 11, Issue 12, 21 Mar 2025.
- Andrade, M.A.B.; Pérez, N.; Adamowski, J.C. (2018): Review of Progress in Acoustic Levitation. Brazilian Journal of Physics 48, 2018. 190–213.
- Malte Junk, Jörn Hinrichs, Fritz Polt, Jonas Fechner, Werner Pauer (2020): Quantitative experimental determination of evaporation influencing factors in single droplet levitation. International Journal of Heat and Mass Transfer, Volume 149, 2020.
- Junk, Malte (2019): Tropfenverdunstung im akustischen Levitator. Dissertation Universität Hamburg. Fachbereich Chemie der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften, Universität Hamburg 2019.
હીઍલ્સચર એકોસ્ટિક લેવિટેટર UP100H લિક્વિડ બूँદને સોનોટ્રોડ અને રિફ્લેક્ટર વચ્ચે મધ્યમ હવામાં પકડી રાખે છે.
Hielscher Ultrasonics થી ઉચ્ચ-પ્રદર્શન અલ્ટ્રાસોનિક હોમોજેનાઇઝર્સનું ઉત્પાદન કરે છે પ્રયોગશાળા પ્રતિ ઔદ્યોગિક કદ.