Tecnologia ad ultrasuoni Hielscher

Domande frequenti sugli ultrasuoni

Di seguito troverete le risposte alle domande più comuni in materia di ultrasuoni. Se non trovate una risposta alla vostra domanda, non esitate a rivolgervi a noi. Saremo lieti di assistervi.

D: Posso sonicare i solventi?

Solventi teoricamente infiammabili possono essere innescati dalla sonicazione, poiché la cavitazione può generare volatili infiammabili o esplosivi. Per questo motivo è necessario utilizzare dispositivi ad ultrasuoni e accessori adatti a questo tipo di applicazione ad ultrasuoni. Se si desidera che i solventi siano sonicati, si prega di Contattateciin modo da poter raccomandare misure adeguate.

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D: Di quanta potenza ultrasonica ho bisogno?

La potenza ultrasonica necessaria dipende da diversi fattori, come ad esempio:

  • il volume esposto alla sonicazione
  • il volume totale da trattare
  • il tempo di elaborazione del volume totale
  • materiale da sonicare
  • risultato del processo previsto dopo il trattamento ad ultrasuoni

In generale, un volume più grande richiede una potenza maggiore (wattaggio) o più tempo di sonicazione. Per la maggior parte dei tipi di sonotrodi, la potenza è distribuita principalmente sulla superficie della punta. Pertanto, le sonde di diametro più piccolo generano un campo di cavitazione più focalizzato. Un'intensità ultrasonica più elevata (espressa in potenza per volume) si traduce tipicamente in una maggiore efficienza di elaborazione.

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D: Gli ultrasuoni colpiscono gli esseri umani? Quali precauzioni devo prendere usando l'ecografia?

Le frequenze ultrasoniche stesse sono al di sopra della gamma udibile degli esseri umani. Le vibrazioni ultrasoniche si accoppiano molto bene in solidi e liquidi dove possono generare ultrasuoni. cavitazione. Per questo motivo non toccare le parti vibranti ad ultrasuoni o raggiungere i liquidi sonicati. La trasmissione aerea delle onde ultrasoniche non ha un impatto negativo documentato sul corpo umano, poiché i livelli di trasmissione sono molto bassi.

Quando la sonicazione liquida, il crollo delle bolle di cavitazione genera un rumore di stridore. Il livello del rumore dipende da diversi fattori, come la potenza, la pressione e l'ampiezza. In aggiunta a ciò può essere generato un rumore di frequenza subarmonico (a bassa frequenza). Questo rumore udibile e i suoi effetti sono paragonabili ad altre macchine, come motori, pompe o soffianti. Per questo motivo si consiglia l'uso di appositi inserti auricolari quando si è vicini a un sistema operativo per un periodo di tempo prolungato. In alternativa, per i nostri sistemi di protezione acustica, offriamo cassette di protezione acustica adeguate per i nostri Dispositivi a ultrasuoni.

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D: Qual è la differenza tra trasduttori magnetostrittivi e piezoelettrici?

Nei trasduttori magnetostrittivi l'energia elettrica è utilizzata per generare un campo elettromagnetico che fa vibrare un materiale magnetostrittivo. Nei trasduttori piezoelettrici, la potenza elettrica viene convertita direttamente in vibrazioni longitudinali. Per questo motivo, i trasduttori piezoelettrici hanno un valore più elevato di efficienza di conversione. Questo a sua volta riduce il fabbisogno di raffreddamento. Oggi, i trasduttori piezoelettrici sono prevalenti nell'industria.

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D: Perché il campione si riscalda durante la sonicazione?

L'ultrasonicazione trasmette la potenza in un liquido. Le oscillazioni meccaniche provocano turbolenze e attriti all'interno del liquido. Per questo motivo l'ultrasuoni genera un notevole calore durante la lavorazione. Un raffreddamento efficace è necessario per ridurre il riscaldamento. Per i campioni più piccoli, le fiale o il bicchiere di vetro devono essere tenuti in un bagno di ghiaccio per la dissipazione del calore.

Oltre al potenziale impatto negativo delle temperature elevate sui campioni, ad esempio sui tessuti, l'efficacia della cavitazione diminuisce a temperature più elevate.

D: Ci sono raccomandazioni generali per i campioni sonicating?

Per il trattamento ad ultrasuoni dovrebbero essere utilizzati recipienti di piccole dimensioni, poiché la distribuzione dell'intensità è più omogenea rispetto ai recipienti più grandi. Il sonotrodo deve essere immerso abbastanza in profondità nel liquido per evitare la formazione di schiuma. I tessuti duri devono essere macerati, macinati o polverizzati (ad es. in azoto liquido) prima della sonicazione. Durante l'ultrasonicazione possono essere generati radicali liberi che potrebbero reagire con il materiale. Il lavaggio della soluzione di materiale liquido con azoto liquido o l'inserimento di scavenger, ad esempio ditiotreitolo, cisteina o altri composti -SH nei fluidi, può ridurre i danni causati dai radicali liberi ossidativi.
Clicca qui per vedere i protocolli di sonicazione per Omogeneizzazione dei tessuti & lisi, trattamento delle particelle e Applicazioni sono-chimiche.

D: Hielscher offre punte sonotrode sostituibili?

Hielscher non fornisce punte sostituibili per sonotrodi. I liquidi a bassa tensione superficiale, come i solventi, penetrano tipicamente nell'interfaccia tra il sonotrodo e la punta sostituibile. Questo problema aumenta con l'ampiezza dell'oscillazione. Il liquido può trasportare il particolato nella sezione filettata. Questo causa l'usura della filettatura che porta ad un isolamento della punta dal sonotrodo. Se la punta è isolata non risuona alla frequenza operativa e il dispositivo si guasta. Quindi Hielscher fornisce solo sonde solide.

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Glossario

generatore ad ultrasuoni

Il generatore di ultrasuoni (alimentatore) genera oscillazioni elettriche di frequenza ultrasonica (al di sopra della frequenza udibile, ad esempio 19 kHz). Questa energia viene trasmessa al sonotrodo.

Sonotrodo/Sonda

Il sonotrodo (detto anche sonda o corno) è un componente meccanico, che trasmette le vibrazioni ultrasoniche dal trasduttore al materiale da sonificare. Deve essere montato molto stretto per evitare attriti e perdite. A seconda della geometria del sonotrodo, le vibrazioni meccaniche vengono amplificate o ridotte. Sulla superficie del sonotrodo, le vibrazioni meccaniche si accoppiano al liquido. Ciò comporta la formazione di microscopiche bolle (cavità) che si espandono durante i cicli a bassa pressione e implodono violentemente durante i cicli ad alta pressione. Questo fenomeno è chiamato cavitazione. cavitazione genera elevate forze di taglio sulla punta del sonotrodo e provoca un'intensa agitazione del materiale esposto.

Trasduttore piezoelettrico

Il trasduttore ad ultrasuoni (convertitore) è un componente elettromeccanico, che converte le oscillazioni elettriche in vibrazioni meccaniche. Le oscillazioni elettriche sono generate dal generatore. Le vibrazioni meccaniche vengono trasmesse al sonotrodo.

Ampiezza della vibrazione

L'ampiezza della vibrazione descrive l'ampiezza dell'oscillazione alla punta del sonotrodo. Si misura generalmente picco-picco. Questa è la distanza tra la posizione della punta del sonotrodo alla massima espansione e la massima contrazione del sonotrodo. Le ampiezze tipiche dei sonotrodi vanno da 20 a 250 µm.