Levitasi Ultrasonik dan Aplikasi Industrinya
Levitasi ultrasonik / akustik adalah pilihan yang terbukti secara industri untuk bantalan non-kontak dari bahan sensitif ringan serta untuk penanganan sampel bebas kontak. Pelajari lebih lanjut tentang levitasi ultrasonik dan aplikasinya dalam industri dan sains!
Aplikasi Levitasi Ultrasonik
Levitasi akustik adalah metode yang terbukti secara ilmiah dan diadopsi secara industri untuk penanganan material bebas kontak dan pemosisian sampel. Levitasi ultrasonik sebagai kaedah pengendalian bukan sentuhan digunakan untuk memanipulasi benda kerja yang sensitif dan rapuh permukaan, misalnya wafer, mikrocip atau plat kaca nipis, tanpa kesan mekanikal. Karena penanganan bahan dan sampel tanpa kontak, levitasi ultrasonik telah diterapkan dalam aplikasi industri, ilmiah dan analitik.
Dalam industri, levitasi ultrasonik digunakan sebagai metode yang andal untuk pemrosesan microchip dan benda kecil dan halus lainnya yang bebas kontak, tanpa kontainer, yang rentan terhadap kerusakan bahkan oleh kontak fisik ringan. Bidang aplikasi lainnya adalah penanganan bahan dengan kemurnian sangat tinggi atau reaktan kimia, yang akan dipengaruhi oleh wadah.
- objek yang sensitif terhadap gaya fisik (misalnya, microchip)
- bahan nonkonduktor
- bahan dengan kemurnian tinggi
- Reaktan kimia
- sampel biologis, analitik
- protein untuk kristalografi
Prinsip Kerja Levitasi Ultrasonik
Levitasi akustik menggambarkan penerapan gelombang ultrasound pada cairan, biasanya gas (misalnya udara). Ketika gelombang ultrasound bergerak melalui gas, gelombang suara mengimbangi gaya gravitasi – dengan hasil bahwa benda-benda dapat melayang tanpa penyangga di udara. Efek benda mengambang bebas dalam gelombang suara ini membutuhkan fenomena gelombang berdiri. Gelombang berdiri terbentuk ketika dua gelombang identik yang datang dari arah yang berlawanan saling bertindih. Oleh karena itu, dalam pengaturan levitasi akustik, transduser ultrasonik digunakan untuk membuat gelombang tekanan longitudinal dan reflektor di sisi lain memantulkan gelombang, sehingga gelombang identik yang datang dari kedua sisi dapat melapisi dan membentuk gelombang berdiri.
Node dan Antinode: Gelombang tekanan longitudinal dari ultrasound intens memungkinkan untuk melayang tanpa kontak di udara. Gelombang ultrasound berdiri seperti itu telah menentukan nodus. Simpul adalah luas tekanan minimum, sedangkan antinode didefinisikan sebagai luas tekanan maksimum. Simpul gelombang berdiri berada di pusat levitasi akustik.
Levitator ultrasonik bekerja dengan memposisikan medan gelombang berdiri di atas probe ultrasonik (yaitu sonotrode) dan penggunaan reflektor.
Peralatan Levitasi Ultrasonik
Hielscher Ultrasonics sudah lama dan berpengalaman dalam desain, manufaktur, dan distribusi peralatan ultrasound berkualitas tinggi dan berkinerja tinggi. Untuk levitasi akustik, Hielscher menawarkan dua jenis levitator standar:
Prosesor ultrasonik UP400St adalah sistem yang ringkas, di mana transduser dan generator digabungkan dalam rumah yang kokoh. Levitator 500 watt yang kuat UIP500hdT memiliki transduser dan generator terpisah. Dengan transduser kelas IP64, UIP500hdT sangat ideal untuk pemasangan di lingkungan yang menuntut.
Levitator ultrasonik dapat dipasang sebagai unit tunggal atau secara paralel dan mampu beroperasi di jalur pemrosesan berkecepatan tinggi dan throughput tinggi.
Untuk persyaratan khusus, Hielscher Ultrasonics juga merancang dan memproduksi levitator yang disesuaikan dan eksklusif.
Hubungi Kami! / Tanya Kami!
Literatur / Referensi
- Andrade, M.A.B.; Pérez, N.; Adamowski, J.C. (2018): Review of Progress in Acoustic Levitation. Brazilian Journal of Physics 48, 2018. 190–213.
- Junk, Malte (2019): Tropfenverdunstung im akustischen Levitator. Dissertation Universität Hamburg. Fachbereich Chemie der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften, Universität Hamburg 2019.