Hielscher Cascatrode – Sonda za sonikaciju velike površine

Hielscher Cascatrodes™ posebno su oblikovane sonotrode (ultrazvučne sonde) za učinkovitu sonikaciju pri povišenim razinama ultrazvučne snage i niskim ili srednjim intenzitetima sonikacije – obično ispod 60W/cm² i pri amplitudi manjoj od 60 mikrona.

Hielscher je razvio Cascatrode™ za primjene u industrijskoj obradi. Cascatrodes™ dostupne su za sve industrijske ultrazvučne procesore – od UIP500hdT (0,5kW), UIP1000hdT (1kW), UIP1500hdT (1,5kW) i UIP2000hdT (2kW) do najsnažnijeg ultrazvučnog uređaja na svijetu UIP16000 (16kW).

Pri razvoju ili ispitivanju novih procesa sonikacije, kao što su: emulgiranje, dispergiranje, homogenizacija, razaranje stanica i ekstrakcija, deaglomeracija ili otplinjavanje , utvrdit ćete da određeni parametri sonikacije daju bolje rezultate u tom procesu od drugih.

Intenzitet sonikacije možete mijenjati bez promjene izlazne snage: izlaznu snagu možete usmjeriti na malu površinu pri visokom intenzitetu (visoki W/cm²) ili snagu prenijeti u medij putem velike površine pri nižim intenzitetima (niski W/cm²). Intenzitet raste s većom amplitudom sonikacije, višim tlakom tekućine ili većom viskoznošću , a smanjuje se s višom temperaturom. Nakon što utvrdite optimalnu konfiguraciju parametara za svoj proces, morat ćete održavati tu konfiguraciju konstantnom tijekom povećanja mjerila procesa. Pri povećanju mjerila procesa ne biste smjeli mijenjati amplitudu ni tlak sonikacije. Na taj način održavate konstantan intenzitet sonikacije – odnosno izlaznu ultrazvučnu snagu po jedinici površine (Watts/cm²). Kao logična posljedica toga, potrebna vam je veća površina sonotrode za prijenos veće snage pri zadanom intenzitetu po površini – riječ je o linearnoj korelaciji.

Hielscher nudi širok raspon sonotroda (=sondi za sonikaciju) za svoje ultrazvučne uređaje. Sonotrode se obično razlikuju po promjeru vrha kako bi se osigurale različite površine vrha. Okomite površine sonotrode uglavnom su zanemarive za prijenos snage jer je njihova amplituda osciliranja usmjerena prema tekućem mediju vrlo mala. Konstrukcija Cascatrode™ drukčija je jer dodaje vodoravne prstenaste površine površini vrha. Svaki je prsten smješten u jednom od maksimuma osciliranja sonotrode. Tim se prstenovima može znatno povećati vibrirajuća površina koja prenosi ultrazvuk u medij koji se sonikira – čime se omogućuje prijenos veće ultrazvučne snage u tekućinu pri zadanom intenzitetu po površini. Cascatrode™ omogućuje prijenos velike ultrazvučne snage pri visokim amplitudama u medij koji se obrađuje.

Hielscher Cascatrodes™ dostupne su u različitim duljinama i promjerima te s različitim brojem prstenova – projektirane su tako da odgovaraju intenzitetu procesa i specifičnoj ultrazvučnoj primjeni. Budući da se upotrebljavaju za procese velike snage i velikog volumena, Cascatrodes™ uglavnom se ugrađuju u sustave s kontinuiranim protokom. Mogu se prilagoditi reaktorima s protočnim ćelijama koji omogućuju učinkovitu obradu u protoku u industrijskom mjerilu.