Často kladené otázky o ultrazvuku

Nižšie nájdete odpovede na najčastejšie otázky týkajúce sa ultrazvuku. Ak nenájdete odpoveď na svoju otázku, neváhajte sa nás opýtať. Radi vám pomôžeme.

• Môžem sonikovať rozpúšťadlá?
• Koľko ultrazvukového výkonu potrebujem?
• Ovplyvňuje ultrazvuk ľudí? Aké preventívne opatrenia by som mal prijať pri používaní ultrazvuku?
• Aký je rozdiel medzi magnetostrikčnými a piezoelektrickými meničmi?
• Prečo sa vzorka zahrieva počas sonikácie?
• Existujú všeobecné odporúčania pre sonikovanie vzoriek?
• Ponúka Hielscher vymeniteľné hroty sonotrode?

Otázka: Môžem sonikovať rozpúšťadlá?

Teoreticky by sa horľavé rozpúšťadlá mohli vznietiť sonikáciou, pretože kavitáciou môžu vzniknúť horľavé alebo výbušné prchavé látky. Z tohto dôvodu musíte používať ultrazvukové zariadenia a príslušenstvo, ktoré sú vhodné pre tento druh ultrazvukovej aplikácie.
Prečítajte si viac o bežne používaných rozpúšťadlách používaných na ultrazvukovú extrakciu!
Ak požadujete sonikáciu rozpúšťadiel, prosím, Kontaktujte nás, aby sme mohli odporučiť vhodné opatrenia.

Otázka: Koľko ultrazvukového výkonu potrebujem?

Potrebný ultrazvukový výkon závisí od niekoľkých faktorov, ako napríklad:

• Objem vystavený sonikácii
• celkový objem, ktorý sa má spracovať
• čas na spracovanie celkového objemu
• materiál, ktorý sa má sonikovať
• Zamýšľaný výsledok procesu po ultrazvukovom ošetrení

Vo všeobecnosti väčší objem vyžaduje vyšší výkon (watttag) alebo dlhší čas sonikácie. U väčšiny typov sonotród je výkon rozložený hlavne po povrchu špičky. Preto sondy s menším priemerom vytvárajú sústredenejšie kavitačné pole. Vyššia intenzita ultrazvuku (vyjadrená v výkone na objem) bude mať zvyčajne za následok vyššiu účinnosť spracovania.

Otázka: Ovplyvňuje ultrazvuk ľudí? Aké preventívne opatrenia by som mal prijať pri používaní ultrazvuku?

Samotné ultrazvukové frekvencie sú nad počuteľným rozsahom ľudí. Ultrazvukové vibrácie sa veľmi dobre spájajú s pevnými látkami a kvapalinami, kde môžu vytvárať ultrazvuk Kavitácie. Z tohto dôvodu by ste sa nemali dotýkať ultrazvukovo vibrujúcich častí ani siahať do sonikovaných tekutín. Vzduchový prenos ultrazvukových vĺn nemá zdokumentovaný negatívny vplyv na ľudské telo, pretože úrovne prenosu sú veľmi nízke.

Keď sonikácia kvapalinuje, kolaps kavitačných bublín vytvára škrípavý zvuk. Úroveň hluku závisí od viacerých faktorov, ako je výkon, tlak a amplitúda. Okrem toho je možné generovať subharmonický (nižšia frekvencia) frekvenčný šum. Tento počuteľný hluk a jeho účinky sú porovnateľné s inými strojmi, ako sú motory, čerpadlá alebo dúchadlá. Z tohto dôvodu odporúčame používať správne štuple do uší, keď ste v blízkosti operačného systému dlhší čas. Okrem toho ponúkame vhodné zvukové ochranné boxy pre naše sonikátory.

Otázka: Aký je rozdiel medzi magnetostrikčnými a piezoelektrickými meničmi?

V magnetostrikčných meničoch sa elektrická energia používa na výrobu elektromagnetické pole čo spôsobuje vibrácie magnetostrikčného materiálu. V piezoelektrických prevodníkoch sa elektrická energia priamo premieňa na pozdĺžne vibrácie. Z tohto dôvodu majú piezoelektrické prevodníky vyššiu konverziu. To zase znižuje požiadavky na chladenie. Dnes v tomto odvetví prevládajú piezoelektrické prevodníky.
Prečítajte si viac o vynikajúcej energetickej účinnosti sonikátorov Hielscher!

Otázka: Prečo sa vzorka zahrieva počas sonikácie?

Ultrazvuk prenáša energiu do kvapaliny. Mechanické oscilácie vedú k turbulenciám a treniu v kvapaline. Z tohto dôvodu ultrazvuk vytvára počas spracovania značné teplo. Na zníženie zahrievania je potrebné účinné chladenie. V prípade menších vzoriek by sa injekčné liekovky alebo sklenená kadička mali uchovávať v ľadovom kúpeli na odvod tepla.
Prečítajte si viac o regulácii teploty počas sonikácie!
Okrem potenciálneho negatívneho vplyvu zvýšených teplôt na vaše vzorky, napr. tkanivo, sa účinnosť kavitácie pri vyšších teplotách znižuje.

Otázka: Existujú všeobecné odporúčania pre sonikovanie vzoriek?

Na ultrazvukové ošetrenie by sa mali používať malé nádoby, pretože rozloženie intenzity je homogénnejšie ako vo väčších kadičkách. Sonotróda by mala byť ponorená dostatočne hlboko do kvapaliny, aby nedošlo k peneniu. Tvrdé tkanivá by mali byť pred sonikáciou macerované, rozomleté alebo rozdrvené (napr. v tekutom dusíku). Počas ultrazvuku sa môžu vytvárať voľné radikály, ktoré by mohli reagovať s materiálom. Prepláchnutie roztoku kvapalného materiálu kvapalným dusíkom alebo zahrnutím lapačov, napr. ditiotreitolu, cysteínu alebo iných zlúčenín -SH v médiu, môže znížiť poškodenie spôsobené oxidačnými voľnými radikálmi.
Prečítajte si viac o tipoch a trikoch pre úspešnú sonikáciu!
Kliknutím sem zobrazíte protokoly sonikácie pre Homogenizácia tkanív & Rozpadu, Spracovanie častíc a Sonochemické aplikácie.

Otázka: Ponúka Hielscher vymeniteľné hroty sonotrode?

Spoločnosť Hielscher nedodáva vymeniteľné hroty pre sonotrody. Kvapaliny s nízkym povrchovým napätím, ako sú rozpúšťadlá, zvyčajne prenikajú cez rozhranie medzi sonotródou a vymeniteľnou špičkou. Tento problém sa zvyšuje s amplitúdou oscilácie. Kvapalina môže prenášať častice do závitovej častice. To spôsobuje opotrebovanie závitu, čo vedie k izolácii hrotu od sonotrody. Ak je hrot izolovaný, nebude rezonovať na pracovnej frekvencii a zariadenie zlyhá. Preto Hielscher dodáva iba pevné sondy.

Často kladené otázky o sonikátoroch a ich častiach

Čo je to ultrazvukový generátor?

Ultrazvukový generátor (napájací zdroj) generuje elektrické oscilácie ultrazvukovej frekvencie (nad počuteľnou frekvenciou, napr. 19kHz). Táto energia sa prenáša na sonotródu.

Čo je to Sonotrode/sonda

Sonotróda (tiež označovaná ako sonda alebo klaksón) je mechanická súčasť, ktorá prenáša ultrazvukové vibrácie z prevodníka na materiál, ktorý sa má sonifikovať. Musí byť namontovaný naozaj pevne, aby sa predišlo treniu a stratám. V závislosti od geometrie sonotrody sa mechanické vibrácie zosilňujú alebo znižujú. Na povrchu sonotródy sú mechanické vibrácie spojené s kvapalinou. To má za následok tvorbu mikroskopických bublín (dutín), ktoré sa rozširujú počas nízkotlakových cyklov a prudko implodujú počas vysokotlakových cyklov. Tento jav sa nazýva akustická kavitácia. Kavitácia vytvára vysoké šmykové sily na špičke sonotródy a spôsobuje intenzívne rozhýbanie exponovaného materiálu.

Čo je to piezoelektrický prevodník?

Ultrazvukový prevodník (prevodník) je elektromechanická súčiastka, ktorá premieňa elektrické oscilácie na mechanické vibrácie. Elektrické oscilácie generuje generátor. Mechanické vibrácie sa prenášajú na sonotrodu.

Aký je rozdiel medzi piezoelektrickým a magnetostrikčným meničom?

Piezoelektrický prevodník premieňa elektrickú energiu na mechanické vibrácie pomocou piezoelektrických kryštálov, ktoré sa deformujú pri pôsobení elektrického poľa, čo ponúka vysokú účinnosť a presnosť. Magnetostrikčný prevodník generuje vibrácie prostredníctvom magnetostrikčného efektu, kde magnetické materiály menia tvar v reakcii na magnetické pole, čím poskytujú výrazne nižšiu účinnosť v porovnaní s piezoelektrickými meničmi. Všetky sonikátory Hielscher používajú piezoelektrické meniče pre vynikajúcu účinnosť a spoľahlivú prevádzku.

Čo je ultrazvuková amplitúda / amplitúda vibrácií?

Amplitúda vibrácií popisuje veľkosť oscilácie na špičke sonotrody. Vo všeobecnosti sa meria vrchol-vrchol. Toto je vzdialenosť medzi polohou hrotu sonotrody pri max. expanzia a max. kontrakcia sonotrody. Typické amplitúdy sonotródy sa pohybujú od 20 do 250 μm.

Čo je akustická kavitácia?

Akustická kavitácia je tvorba, rast a kolaps bublín v kvapaline v dôsledku kolísania tlaku zo zvukových vĺn s vysokou intenzitou. Sonikátor sondového typu je účinnou metódou na vyvolanie kavitácie, pretože dodáva sústredenú ultrazvukovú energiu priamo do kvapaliny. To zvyšuje tvorbu a kolaps bublín, čo vytvára intenzívne lokalizované podmienky, ako sú vysoké teploty, tlaky a strih, ktoré sú užitočné v aplikáciách, ako je sonochémia, syntéza nanočastíc a narušenie buniek.

Aký je rozdiel medzi priamou a nepriamou sonikáciou?

Priama sonikácia zahŕňa umiestnenie sondy priamo do kvapaliny, ktorá efektívne dodáva ultrazvukovú energiu pre procesy, ako je lýza buniek alebo syntéza nanočastíc. Naproti tomu nepriama sonikacia prenáša ultrazvukovú energiu cez nádobu alebo médium, čím sa vyhýba priamemu kontaktu so vzorkou. Táto metóda je ideálna na zabránenie kontaminácii alebo spracovanie malých objemov, ale vo všeobecnosti je menej energeticky účinná.
Kliknite sem a dozviete sa viac o bezkontaktných sonikátoroch Hielscher!

Dajú sa sonotródy/sondy autoklávovať?

Áno, sonotródy Hielscher a prietokové bunky sa môžu autoklávovať. Pozrite si prosím nižšie uvedené pokyny na vykonanie coreectu. Generátor, snímač, káble a konektory sa nesmú autoklávovať!
Pokyny na autoklávovanie sonotród a prietokových buniek si stiahnite tu!