Hielscher Cascatrode – sondă de sonicare cu suprafață mare

Cascatrode™ Hielscher sunt sonotrode cu design special (sonde ultrasonice) pentru sonicarea eficientă la niveluri ridicate de putere ultrasonică, la intensități de sonicare scăzute sau medii – de regulă sub 60W/cm² și la o amplitudine sub 60 microni.

Hielscher a dezvoltat Cascatrode™ pentru aplicații de procesare industrială. Cascatrode™ sunt disponibile pentru toate procesoarele ultrasonice industriale – de la UIP500hdT (0,5kW), UIP1000hdT (1kW), UIP1500hdT (1,5kW) și UIP2000hdT (2kW) până la cel mai puternic dispozitiv ultrasonic din lume, UIP16000 (16kW).

Atunci când dezvoltați sau testați noi procese de sonicare, cum ar fi: emulsionarea, dispersarea, omogenizarea, dezintegrarea celulelor și extracția, dezaglomerarea, sau degazarea , veți constata că anumiți parametri specifici de sonicare funcționează mai bine pentru proces decât alții.

Fără a modifica puterea de ieșire, puteți varia intensitatea sonicării: fie concentrați puterea de ieșire pe o suprafață mică la intensitate ridicată (W/cm² ridicat) , fie cuplați puterea în mediu folosind o suprafață mare la intensități mai scăzute (W/cm² scăzut). Intensitatea crește odată cu creșterea amplitudinii de sonicare, a presiunii lichidului sau a vâscozității și scade odată cu creșterea temperaturii. Odată ce ați stabilit o configurație optimă a parametrilor pentru procesul dumneavoastră, va trebui să mențineți această configurație constantă în timpul scalării. La scalare, nu ar trebui să modificați amplitudinea și presiunea sonicării. Astfel, mențineți intensitatea sonicării – adică puterea ultrasonică de ieșire pe unitatea de suprafață (Watts/cm²) – constantă. Ca o consecință logică, aveți nevoie de o suprafață mai mare a sonotrodei pentru a cupla mai multă putere la o intensitate de suprafață dată – aceasta este o corelație liniară.

Hielscher oferă o gamă largă de sonotrode (=sonde de sonicare) pentru dispozitivele sale ultrasonice. De regulă, sonotrodele variază după diametrul vârfului pentru a oferi suprafețe diferite ale vârfului. Suprafețele verticale ale unei sonotrode sunt în general neglijabile pentru transmiterea puterii, deoarece amplitudinea lor de oscilație orientată spre mediul lichid este foarte mică. Designul Cascatrode™ este diferit, deoarece adaugă suprafețe orizontale în formă de inel la suprafața vârfului. Fiecare inel este amplasat într-unul dintre maximele de oscilație ale sonotrodei. Prin aceste inele, suprafața vibrantă care cuplează ultrasunetele în mediul supus sonicării poate fi mărită semnificativ – permițând cuplarea unei puteri ultrasonice mai mari în lichid la o intensitate de suprafață dată. Cascatrode™ face posibilă transmiterea unei puteri ultrasonice ridicate la amplitudini ridicate în mediul procesat.

Cascatrode™ Hielscher sunt disponibile în diverse lungimi și diametre și cu un număr variat de inele – proiectate pentru a corespunde intensității procesului și aplicației ultrasonice specifice. Deoarece sunt utilizate pentru procese de mare putere și volum mare, Cascatrode™ sunt instalate în mare parte în sisteme cu flux continuu. Acestea pot fi adaptate cu reactoare cu celulă de flux care permit procesarea inline eficientă la scară industrială.