Ultraschall Levitatioun a seng industriell Uwendungen
Ultraschall / akustesch Levitatioun ass eng industriell bewisen Optioun fir net-kontakt Lager vu liichtgewiichtempfindleche Materialien wéi och fir kontaktfräi Probehandhabung. Léiert méi iwwer Ultraschalllevitatioun a seng Uwendungen an der Industrie a Wëssenschaft!
Uwendungen vun Ultrasonic Levitation
Akustesch Levitatioun ass eng wëssenschaftlech bewisen an industriell ugeholl Method fir kontaktfräi Materialhandhabung a Probepositionéierung. Ultrasonic Levitatioun als net-Kontakt Handhabungsmethod gëtt benotzt fir Uewerflächempfindlech a fragil Workpieces ze manipuléieren, zB Wafers, Mikrochips oder dënnem Glasplacke, ouni mechanesch Impakt. Wéinst der kontaktfräier Handhabung vu Materialien a Proben ass Ultraschalllevitatioun an industriellen, wëssenschaftlechen an analyteschen Uwendungen ëmgesat ginn.
An der Industrie gëtt d'Ultraschalllevitatioun als zouverléisseg Method fir kontaktfräi, Container-manner Veraarbechtung vu Mikrochips an aner kleng, delikat Objeten benotzt, déi ufälleg fir Schued duerch souguer liicht kierperleche Kontakt. En anert Applikatiounsfeld ass d'Handhabung vu ganz héijer Rengheetsmaterialien oder chemesche Reaktanten, déi vun engem Container beaflosst ginn.
Levitatiounspositioune vu Polypropylenkugelen an engem eenzegachs akustesche Levitator. Levitator / Sonotrode uewen, Reflektor ënnen (b) H1 = 7,45 mm; (d) H3 = 21,55 mm
(Etude a Biller: © Andrade et al. 2018)
- Objete sensibel fir kierperlech Kräften (zB Mikrochips)
- net-leitend Materialien
- héich Rengheet Materialien
- chemesch Reaktanten
- biologesch, analytesch Echantillon
- Proteinen fir Kristallographie
Aarbechtsprinzip vun Ultrasonic Levitation
Akustesch Levitatioun beschreift d'Applikatioun vun Ultraschallwellen op eng Flëssegkeet, normalerweis Gas (zB Loft). Wann d'Ultraschallwelle duerch de Gas reest, gläicht d'Schallwell d'Schwéierkraaft – mat dem Resultat datt Objeten onënnerstëtzt an der Loft hovere kënnen. Dësen Effekt vun engem fräi schwiewende Objet an enger Tounwelle erfuerdert de Phänomen vun enger stänneger Welle. Eng stänneg Welle gëtt geformt wann zwou identesch Wellen aus de entgéintgesate Richtungen iwwerlageren. Dofir gëtt an engem akustesche Levitatiounsopbau en Ultraschalltransducer benotzt fir Längsdrockwellen ze kreéieren an e Reflektor op der anerer Säit reflektéiert d'Wellen, sou datt déi identesch Welle, déi vu béide Säite kënnt, iwwerlageren an eng stänneg Wellen bilden.
Akustesch levitation vun enger klenger steiwe Sphär um Drock Node vun engem Fliger stoung Welle tëscht engem transducer / levitator an engem reflector etabléiert.
(Etude a Biller: © Andrade et al. 2018)
Noden an Antinoden: D'Längsdrockwelle vum intensiven Ultraschall erlaabt et kontaktlos an der Loft ze hänken. Esou stänneg Ultraschallwellen hunn definéiert Wirbelen. E Node ass d'Gebitt vum Minimum Drock, wärend en Antinode definéiert ass wéi d'Gebitt vum Maximum Drock. D'Node vun enger stänneger Welle sinn am Zentrum vun der akustescher Levitatioun.
Ultrasonic Levitatoren funktionnéieren andeems de Standwellefeld iwwer eng Ultraschallsonde positionéiert (dh Sonotrode) an d'Benotzung vun engem Reflektor.
Ultrasonic Levitatioun Ausrüstung
Hielscher Ultrasonics ass laang Zäit a gutt erlieft am Design, Fabrikatioun a Verdeelung vu qualitativ héichwäerteg, performant Ultraschallausrüstung. Fir akustesch Levitatioun bitt Hielscher zwou Standardtypen vu Levitatoren:
- UP100H – en 30 kHz, 100 W Levitator
- UP400St – en 24kHz, 400W Levitator
- UIP500hdT – en 20kHz, 500W Levitator
Den Ultraschallprozessor UP400St ass e kompakt System, wou Transducer a Generator an engem robuste Gehäuse kombinéiert sinn. De 500 Watt mächtege Levitator UIP500hdT huet getrennten Transducer a Generator. Mat sengem IP64 Grad Transducer ass den UIP500hdT ideal fir d'Installatioun an usprochsvollen Ëmfeld.
Ultrasonic Levitatoren kënnen als eenzeg Eenheet oder parallel installéiert ginn a si fäeg fir an High-Speed-, High-Throughput-Veraarbechtungslinnen ze bedreiwen.
Fir spezifesch Ufuerderungen designt a fabrizéiert Hielscher Ultrasonics och personaliséiert a propriétaire Levitatoren.
Kontaktéiert eis! / Frot eis!
Literatur / Referenzen
- 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.
Hielscher Ultrasonics fabrizéiert performant Ultraschall Homogeniséierer aus Labo ze industriell Gréisst.