Często zadawane pytania na temat ultradźwięków

Poniżej znajdują się odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania dotyczące ultrasonografii. Jeśli nie znajdziesz odpowiedzi na swoje pytanie, nie wahaj się zapytać nas. Z przyjemnością pomożemy.

• Czy mogę sonifikować rozpuszczalniki?
• Ile mocy ultradźwięków potrzebuję?
• Czy ultradźwięki mają wpływ na ludzi? Jakie środki ostrożności należy podjąć podczas korzystania z ultradźwięków?
• Jaka jest różnica między przetwornikami magnetostrykcyjnymi i piezoelektrycznymi?
• Dlaczego próbka nagrzewa się podczas sonikacji?
• Czy istnieją ogólne zalecenia dotyczące sonikowania próbek?
• Czy Hielscher oferuje wymienne końcówki sonotrody?

P: Czy mogę sonifikować rozpuszczalniki?

Teoretycznie łatwopalne rozpuszczalniki mogą zostać zapalone przez sonikację, ponieważ łatwopalne lub wybuchowe substancje lotne mogą być generowane przez kawitację. Z tego powodu należy używać urządzeń ultradźwiękowych i akcesoriów, które są odpowiednie do tego rodzaju zastosowań ultradźwiękowych.
Przeczytaj więcej o powszechnie stosowanych rozpuszczalnikach używanych do ekstrakcji ultradźwiękowej!
Jeśli wymagana jest sonikacja rozpuszczalników, należy Skontaktuj się z namiabyśmy mogli zalecić odpowiednie środki.

P: Ile mocy ultradźwiękowej potrzebuję?

Wymagana moc ultradźwięków zależy od kilku czynników, takich jak

• objętość narażona na sonikację
• całkowita objętość do przetworzenia
• czas przetwarzania całkowitego wolumenu
• materiał do sonikacji
• zamierzony wynik procesu po obróbce ultradźwiękowej

Ogólnie rzecz biorąc, większa objętość wymaga większej mocy (mocy) lub dłuższego czasu sonikacji. W przypadku większości typów sonotrod moc jest rozprowadzana głównie po powierzchni końcówki. Dlatego sondy o mniejszej średnicy generują bardziej skoncentrowane pole kawitacyjne. Wyższa intensywność ultradźwięków (wyrażona w mocy na objętość) zazwyczaj skutkuje wyższą wydajnością przetwarzania.

P: Czy ultradźwięki mają wpływ na ludzi? Jakie środki ostrożności należy podjąć podczas korzystania z ultradźwięków?

Same częstotliwości ultradźwiękowe znajdują się powyżej zakresu słyszalnego dla ludzi. Wibracje ultradźwiękowe bardzo dobrze łączą się z ciałami stałymi i cieczami, gdzie mogą generować ultradźwięki. kawitacja. Z tego powodu nie należy dotykać części wibrujących ultradźwiękowo ani sięgać do płynów poddawanych działaniu ultradźwięków. Transmisja fal ultradźwiękowych w powietrzu nie ma udokumentowanego negatywnego wpływu na ludzkie ciało, ponieważ poziomy transmisji są bardzo niskie.

Podczas sonikacji cieczy zapadanie się pęcherzyków kawitacyjnych generuje piskliwy hałas. Poziom hałasu zależy od kilku czynników, takich jak moc, ciśnienie i amplituda. Oprócz tego może być generowany hałas o częstotliwości subharmonicznej (niższej częstotliwości). Ten słyszalny hałas i jego skutki są porównywalne z innymi maszynami, takimi jak silniki, pompy lub dmuchawy. Z tego powodu zalecamy stosowanie odpowiednich zatyczek do uszu podczas przebywania w pobliżu działającego systemu przez dłuższy czas. Dodatkowo oferujemy odpowiednie skrzynki dźwiękochłonne dla naszych sonikatorów.

P: Jaka jest różnica między przetwornikami magnetostrykcyjnymi i piezoelektrycznymi?

W przetwornikach magnetostrykcyjnych energia elektryczna jest wykorzystywana do generowania pole elektromagnetyczne który powoduje drgania materiału magnetostrykcyjnego. W przetwornikach piezoelektrycznych energia elektryczna jest bezpośrednio przekształcana w drgania wzdłużne. Z tego powodu przetworniki piezoelektryczne mają wyższą konwersję. To z kolei zmniejsza wymagania dotyczące chłodzenia. Obecnie przetworniki piezoelektryczne są powszechnie stosowane w przemyśle.
Dowiedz się więcej o doskonałej efektywności energetycznej sonikatorów Hielscher!

P: Dlaczego próbka nagrzewa się podczas sonikacji?

Ultradźwięki przenoszą moc do cieczy. Oscylacje mechaniczne prowadzą do turbulencji i tarcia w cieczy. Z tego powodu ultradźwięki generują znaczne ciepło podczas przetwarzania. Potrzebne jest skuteczne chłodzenie, aby zmniejszyć nagrzewanie. W przypadku mniejszych próbek, fiolki lub szklane zlewki powinny być przechowywane w łaźni lodowej w celu rozproszenia ciepła.
Przeczytaj więcej o kontroli temperatury podczas sonikacji!
Oprócz potencjalnego negatywnego wpływu podwyższonej temperatury na próbki, np. tkanki, skuteczność kawitacji zmniejsza się w wyższych temperaturach.

P: Czy istnieją ogólne zalecenia dotyczące sonikowania próbek?

Małe naczynia powinny być używane do obróbki ultradźwiękowej, ponieważ rozkład intensywności jest bardziej jednorodny niż w większych zlewkach. Sonotroda powinna być zanurzona wystarczająco głęboko w cieczy, aby uniknąć pienienia. Twarde tkanki powinny być macerowane, mielone lub sproszkowane (np. w ciekłym azocie) przed sonikacją. Podczas ultradźwięków mogą być generowane wolne rodniki, które mogą reagować z materiałem. Płukanie ciekłego roztworu materiału ciekłym azotem lub zmiataczami, np. ditiotreitolem, cysteiną lub innymi związkami -SH w mediach, może zmniejszyć uszkodzenia spowodowane przez wolne rodniki oksydacyjne.
Przeczytaj więcej o wskazówkach i sztuczkach dotyczących udanej sonikacji!
Kliknij tutaj, aby zobaczyć protokoły sonikacji dla Homogenizacja tkanek & liza, obróbka cząstek i zastosowania sonochemiczne.

P: Czy Hielscher oferuje wymienne końcówki sonotrody?

Hielscher nie dostarcza wymiennych końcówek do sonotrod. Ciecze o niskim napięciu powierzchniowym, takie jak rozpuszczalniki, zazwyczaj przenikają przez interfejs między sonotrodą a wymienną końcówką. Problem ten zwiększa się wraz z amplitudą oscylacji. Ciecz może przenosić cząstki stałe do sekcji gwintowanej. Powoduje to zużycie gwintu prowadzące do odizolowania końcówki od sonotrody. Jeśli końcówka jest odizolowana, nie będzie rezonować z częstotliwością roboczą i urządzenie ulegnie awarii. Dlatego Hielscher dostarcza wyłącznie sondy stałe.

Często zadawane pytania dotyczące sonikatorów i ich części

Czym jest generator ultradźwięków?

Generator ultradźwięków (zasilacz) generuje oscylacje elektryczne o częstotliwości ultradźwiękowej (powyżej częstotliwości słyszalnej, np. 19 kHz). Energia ta jest przekazywana do sonotrody.

Co to jest sonotroda

Sonotroda (zwana również sondą lub tubą) jest elementem mechanicznym, który przenosi drgania ultradźwiękowe z przetwornika na sonifikowany materiał. Musi być zamontowana bardzo ciasno, aby uniknąć tarcia i strat. W zależności od geometrii sonotrody, drgania mechaniczne są wzmacniane lub redukowane. Na powierzchni sonotrody drgania mechaniczne są sprzęgane z cieczą. Powoduje to powstawanie mikroskopijnych pęcherzyków (wnęk), które rozszerzają się podczas cykli niskiego ciśnienia i implodują gwałtownie podczas cykli wysokiego ciśnienia. Zjawisko to określa się mianem kawitacji akustycznej. Kawitacja generuje wysokie siły ścinające na końcówce sonotrody i powoduje, że odsłonięty materiał staje się intensywnie wzburzony.

Czym jest przetwornik piezoelektryczny?

Przetwornik ultradźwiękowy (konwerter) jest elementem elektromechanicznym, który przekształca drgania elektryczne w drgania mechaniczne. Drgania elektryczne są generowane przez generator. Drgania mechaniczne są przekazywane do sonotrody.

Jaka jest różnica między przetwornikiem piezoelektrycznym a magnetostrykcyjnym?

Przetwornik piezoelektryczny przekształca energię elektryczną w drgania mechaniczne za pomocą kryształów piezoelektrycznych, które odkształcają się po przyłożeniu pola elektrycznego, oferując wysoką wydajność i precyzję. Przetwornik magnetostrykcyjny generuje wibracje poprzez efekt magnetostrykcyjny, w którym materiały magnetyczne zmieniają kształt w odpowiedzi na pole magnetyczne, zapewniając znacznie niższą wydajność w porównaniu do przetworników piezoelektrycznych. Wszystkie sonikatory Hielscher wykorzystują przetworniki piezoelektryczne zapewniające najwyższą wydajność i niezawodne działanie.

Co to jest amplituda ultradźwiękowa / amplituda drgań?

Amplituda drgań opisuje wielkość oscylacji na końcówce sonotrody. Jest ona zazwyczaj mierzona szczyt-szczyt. Jest to odległość między położeniem końcówki sonotrody przy maksymalnym rozszerzeniu i maksymalnym skurczu sonotrody. Typowe amplitudy sonotrody wynoszą od 20 do 250 µm.

Czym jest kawitacja akustyczna?

Kawitacja akustyczna to powstawanie, wzrost i zapadanie się pęcherzyków w cieczy na skutek wahań ciśnienia wywołanych falami dźwiękowymi o wysokiej intensywności. Sonikator jest skuteczną metodą wywoływania kawitacji, ponieważ dostarcza skoncentrowaną energię ultradźwiękową bezpośrednio do cieczy. Zwiększa to tworzenie i zapadanie się pęcherzyków, generując intensywne warunki lokalne, takie jak wysokie temperatury, ciśnienia i ścinanie, które są przydatne w zastosowaniach takich jak sonochemia, synteza nanocząstek i rozrywanie komórek.

Jaka jest różnica między sonikacją bezpośrednią i pośrednią?

Bezpośrednia sonikacja polega na umieszczeniu sondy bezpośrednio w cieczy, skutecznie dostarczając energię ultradźwiękową do procesów takich jak liza komórek lub synteza nanocząstek. Natomiast sonikacja pośrednia przenosi energię ultradźwiękową przez pojemnik lub medium, unikając bezpośredniego kontaktu z próbką. Metoda ta jest idealna do zapobiegania zanieczyszczeniom lub przetwarzania małych objętości, ale generalnie jest mniej energooszczędna.
Kliknij tutaj, aby dowiedzieć się więcej o bezkontaktowych sonikatorach Hielscher!

Czy sonotrody/proby można sterylizować w autoklawie?

Tak, sonotrody i komory przepływowe Hielscher mogą być sterylizowane w autoklawie. Należy zapoznać się z poniższymi wytycznymi dotyczącymi prawidłowego wykonania. Generator, przetwornik, kable i złącza nie mogą być sterylizowane w autoklawie!
Pobierz wytyczne dotyczące autoklawowania sonotrod i komórek przepływowych tutaj!