Hielscher Cascatrode – बड़े सतह क्षेत्र वाला सोनिकेशन प्रोब

Hielscher Cascatrodes™ विशेष रूप से डिज़ाइन किए गए सोनोट्रोड (अल्ट्रासोनिक प्रोब) हैं, जो कम या मध्यम सोनिकेशन तीव्रताओं पर उच्च अल्ट्रासोनिक शक्ति स्तरों के साथ प्रभावी सोनिकेशन के लिए बनाए गए हैं – आम तौर पर 60W/cm² से कम तीव्रता और 60 माइक्रोन से कम आयाम पर।

Hielscher ने Cascatrode™ को औद्योगिक प्रसंस्करण अनुप्रयोगों के लिए विकसित किया। Cascatrodes™ सभी औद्योगिक अल्ट्रासोनिक प्रोसेसरों के लिए उपलब्ध हैं – UIP500hdT (0.5kW), UIP1000hdT (1kW), UIP1500hdT (1.5kW) और UIP2000hdT (2kW) से लेकर दुनिया के सबसे शक्तिशाली अल्ट्रासोनिक उपकरण UIP16000 (16kW) तक।

नई सोनिकेशन प्रक्रियाओं, जैसे: पायसीकरण, परिक्षेपण, समांगीकरण, कोशिका विघटन और निष्कर्षण, कण समूहों का विघटन, या विगैसीकरण को विकसित करते या उनका परीक्षण करते समय आप पाएँगे कि कुछ विशिष्ट सोनिकेशन प्राचल प्रक्रिया के लिए अन्य प्राचलों की तुलना में बेहतर काम करते हैं।

आउटपुट शक्ति बदले बिना आप सोनिकेशन की तीव्रता बदल सकते हैं: या तो आउटपुट शक्ति को छोटे सतह क्षेत्र पर उच्च तीव्रता (उच्च W/cm²) के साथ केंद्रित करें या बड़े सतह क्षेत्र का उपयोग करके शक्ति को माध्यम में कम तीव्रताओं (कम W/cm²) पर युग्मित करें। तीव्रता सोनिकेशन के अधिक आयाम, तरल के अधिक दाब या अधिक श्यानता के साथ बढ़ती है और अधिक तापमान के साथ घटती है। अपनी प्रक्रिया के लिए इष्टतम प्राचल विन्यास स्थापित कर लेने के बाद, आपको पैमाना बढ़ाने के दौरान इस विन्यास को स्थिर रखना होगा। पैमाना बढ़ाते समय आपको सोनिकेशन का आयाम और दाब नहीं बदलना चाहिए। इस तरह आप सोनिकेशन की तीव्रता – अर्थात प्रति इकाई सतह क्षेत्र अल्ट्रासोनिक आउटपुट शक्ति (Watts/cm²) – स्थिर रखते हैं। इसके तार्किक परिणामस्वरूप, किसी निश्चित सतह तीव्रता पर अधिक शक्ति युग्मित करने के लिए आपको सोनोट्रोड के अधिक सतह क्षेत्र की आवश्यकता होती है – यह एक रैखिक सहसंबंध है।

Hielscher अपने अल्ट्रासोनिक उपकरणों के लिए सोनोट्रोड (=सोनिकेशन प्रोब) की एक विस्तृत शृंखला प्रदान करता है। आम तौर पर, सोनोट्रोड टिप के व्यास में भिन्न होते हैं ताकि टिप के अलग-अलग सतह क्षेत्र उपलब्ध हों। शक्ति संचरण में सोनोट्रोड की ऊर्ध्वाधर सतहों का योगदान आम तौर पर नगण्य होता है, क्योंकि तरल माध्यम की दिशा में उनका दोलन आयाम बहुत कम होता है। Cascatrode™ का डिज़ाइन अलग है, क्योंकि यह टिप की सतह में वलयाकार क्षैतिज सतहें जोड़ता है । प्रत्येक वलय सोनोट्रोड के किसी एक अधिकतम दोलन वाले स्थान पर स्थित होता है। इन वलयों से उस कंपनशील सतह को उल्लेखनीय रूप से बढ़ाया जा सकता है, जो सोनिकेशन किए जाने वाले माध्यम में अल्ट्रासाउंड युग्मित करती है – जिससे किसी निश्चित सतह तीव्रता पर तरल में अधिक अल्ट्रासोनिक शक्ति युग्मित करना संभव होता है। Cascatrode™ प्रसंस्करण किए जा रहे माध्यम में उच्च आयामों पर उच्च अल्ट्रासोनिक शक्ति संचारित करना संभव बनाता है।

Hielscher Cascatrodes™ विभिन्न लंबाइयों और व्यासों तथा वलयों की विभिन्न संख्याओं के साथ उपलब्ध हैं – इन्हें प्रक्रिया की तीव्रता और विशिष्ट अल्ट्रासोनिक अनुप्रयोग के अनुरूप डिज़ाइन किया गया है। चूँकि इनका उपयोग उच्च शक्ति और बड़ी मात्रा वाली प्रक्रियाओं के लिए किया जाता है, इसलिए Cascatrodes™ अधिकतर सतत प्रवाह वाली प्रणालियों में स्थापित किए जाते हैं। इन्हें प्रवाह सेल रिएक्टरों के साथ अनुकूलित किया जा सकता है, जिससे औद्योगिक पैमाने पर कुशल इनलाइन प्रसंस्करण संभव होता है।