Pogosto zastavljena vprašanja o ultrazvoku

Spodaj boste našli odgovore na najpogostejša vprašanja v zvezi z ultrazvokom. Če ne najdete odgovora na svoje vprašanje, nas vprašajte. Z veseljem vam bomo pomagali.

• Ali lahko sonikujem topila?
• Koliko ultrazvočne moči potrebujem?
• Ali ultrazvok vpliva na ljudi? Katere previdnostne ukrepe moram sprejeti z uporabo ultrazvoka?
• Kakšna je razlika med magnetostrikcijskimi in piezoelektričnimi pretvorniki?
• Zakaj se vzorec med ultrazvočnim razbijanjem segreje?
• Ali obstajajo splošna priporočila za ultrazvočne vzorce?
• Ali Hielscher ponuja zamenljive nasvete sonotrode?

V: Ali lahko sonikujem topila?

Teoretično vnetljiva topila bi se lahko vžgala z ultrazvočnim razbijanjem, ker lahko s kavitacijo nastanejo vnetljive ali eksplozivne hlapne snovi. Zato morate uporabiti ultrazvočne naprave in dodatke, ki so primerni za tovrstno ultrazvočno uporabo.
Preberite več o pogosto uporabljenih topilih, ki se uporabljajo za ultrazvočno ekstrakcijo!
Če zahtevate, da se topila ultrazvočno razbijejo, prosimo, Stopite v stik z nami, da vam lahko priporočimo ustrezne ukrepe.

V: Koliko ultrazvočne moči potrebujem?

Potrebna ultrazvočna moč je odvisna od več dejavnikov, kot so:

• Prostornina, ki je bila izpostavljena ultrazvočnemu razbijanju
• celotna količina za predelavo
• čas obdelave celotnega volumna
• material, ki ga je treba ultrazvočno obdelati
• Predvideni rezultat postopka po ultrazvočni obdelavi

Na splošno večji volumen zahteva večjo moč (moč) ali več časa ultrazvočnega razbijanja. Pri večini vrst sonotrode je moč v glavnem porazdeljena po površini konice. Zato sonde manjšega premera ustvarjajo bolj osredotočeno kavitacijsko polje. Višja ultrazvočna intenzivnost (izražena v moči na prostornino) bo običajno povzročila večjo učinkovitost obdelave.

V: Ali ultrazvok vpliva na ljudi? Katere previdnostne ukrepe moram sprejeti z uporabo ultrazvoka?

Ultrazvočne frekvence so nad slišnim območjem ljudi. Ultrazvočne vibracije se zelo dobro povezujejo s trdnimi snovmi in tekočinami, kjer lahko ustvarijo ultrazvočne Kavitacija. Zato se ne smete dotikati ultrazvočno vibrirajočih delov ali posegati v ultrazvočne tekočine. Prenos ultrazvočnih valov po zraku nima dokumentiranega negativnega vpliva na človeško telo, saj so ravni prenosa zelo nizke.

Ko ultrazvočne tekočine propade kavitacijskih mehurčkov, ustvari škripanje. Raven hrupa je odvisna od več dejavnikov, kot so moč, tlak in amplituda. Poleg tega se lahko ustvari subharmonični (nižja frekvenca) frekvenčni šum. Ta slišni hrup in njegovi učinki so primerljivi z drugimi stroji, kot so motorji, črpalke ali puhala. Zato priporočamo uporabo ustreznih ušesnih čepkov, ko ste dlje časa blizu operacijskega sistema. Poleg tega ponujamo primerne zvočne zaščitne škatle za naše zvočnike.

V: Kakšna je razlika med magnetostrikcijskimi in piezoelektričnimi pretvorniki?

V magnetostrikcijskih pretvornikih se električna energija uporablja za ustvarjanje elektromagnetno polje kar povzroči, da magnetostrikcijski material vibrira. V piezoelektričnih pretvornikih se električna energija neposredno pretvori v vzdolžne vibracije. Zaradi tega imajo piezoelektrični pretvorniki večjo pretvorbo. To pa zmanjšuje zahteve po hlajenju. Danes v industriji prevladujejo piezoelektrični pretvorniki.
Preberite več o odlični energetski učinkovitosti Hielscher sonicatorjev!

V: Zakaj se vzorec med ultrazvočnim razbijanjem segreje?

Ultrasonication prenaša moč v tekočino. Mehanska nihanja vodijo do turbulenc in trenja v tekočini. Zaradi tega ultrasonication med obdelavo ustvarja precejšnjo toploto. Za zmanjšanje segrevanja je potrebno učinkovito hlajenje. Za manjše vzorce je treba viale ali stekleno čašo hraniti v ledeni kopeli za odvajanje toplote.
Preberite več o nadzoru temperature med ultrazvočnim razbijanjem!
Poleg morebitnega negativnega vpliva povišanih temperatur na vzorce, npr. tkivo, se učinkovitost kavitacije pri višjih temperaturah zmanjša.

V: Ali obstajajo splošna priporočila za ultrazvočne vzorce?

Za ultrazvočno obdelavo je treba uporabiti majhne posode, ker je porazdelitev intenzivnosti bolj homogena kot pri večjih čašah. Sonotrode je treba potopiti dovolj globoko v tekočino, da se prepreči penjenje. Trdna tkiva je treba pred ultrazvočno razbijanje macerirati, zmleti ali uprašiti (npr. v tekočem dušiku). Med ultrasonicacijo se lahko ustvarijo prosti radikali, ki bi lahko reagirali z materialom. Izpiranje raztopine tekočega materiala s tekočim dušikom ali vključitev čistilcev, npr. ditiotreitola, cisteina ali drugih spojin -SH v medij, lahko zmanjša škodo, ki jo povzročajo oksidativni prosti radikali.
Preberite več o nasvetih in trikih za uspešno ultrazvočno razbijanje!
Kliknite tukaj, če si želite ogledati protokole ultrazvočnega razbijanja za Homogenizacija tkiva & liza, obdelava delcev in Sonokemične aplikacije.

V: Ali Hielscher ponuja zamenljive nasvete sonotrode?

Hielscher ne ponuja zamenljivih konic za sonotrode. Tekočine z nizko površinsko napetostjo, kot so topila, običajno prodrejo skozi vmesnik med sonotrodo in zamenljivo konico. Ta težava se povečuje z amplitudo nihanja. Tekočina lahko prenaša delce v navojni del. To povzroči obrabo navoja, kar vodi do izolacije konice od sonotrode. Če je konica izolirana, ne bo odmevala na delovni frekvenci in naprava ne bo uspela. Zato Hielscher dobavlja samo trdne sonde.

Pogosto zastavljena vprašanja o sonicatorjih in njegovih delih

Kaj je ultrazvočni generator?

Ultrazvočni generator (napajalnik) ustvarja električna nihanja ultrazvočne frekvence (nad slišno frekvenco, npr. 19kHz). Ta energija se prenaša na sonotrodo.

Kaj je Sonotrode/sonda

Sonotroda (imenovana tudi sonda ali rog) je mehanska komponenta, ki prenaša ultrazvočne vibracije iz pretvornika v material, ki ga je treba sonificirati. Nameščen mora biti zelo tesno, da se izognemo trenju in izgubam. Glede na geometrijo sonotrode se mehanske vibracije povečajo ali zmanjšajo. Na površini sonotrode so mehanske vibracije pari v tekočino. To povzroči nastanek mikroskopskih mehurčkov (votlin), ki se razširijo med nizkotlačnimi cikli in silovito implodirajo med visokotlačnimi cikli. Ta pojav se imenuje akustična kavitacija. Kavitacija ustvarja visoke strižne sile na konici sonotrode in povzroči, da izpostavljeni material postane intenzivno vznemirjen.

Kaj je piezoelektrični pretvornik?

Ultrazvočni pretvornik (pretvornik) je elektromehanska komponenta, ki pretvarja električna nihanja v mehanske vibracije. Električna nihanja ustvarja generator. Mehanske vibracije se prenašajo na sonotrodo.

Kakšna je razlika med piezoelektričnim in magnetostriktivnim pretvornikom?

Piezoelektrični pretvornik pretvori električno energijo v mehanske vibracije z uporabo piezoelektričnih kristalov, ki se deformirajo pri uporabi električnega polja, kar ponuja visoko učinkovitost in natančnost. Magnetostrikcijski pretvornik ustvarja vibracije z magnetostrikcijskim učinkom, kjer magnetni materiali spreminjajo obliko kot odziv na magnetno polje, kar zagotavlja bistveno nižjo učinkovitost v primerjavi s piezoelektričnimi pretvorniki. Vsi Hielscher sonicatorji uporabljajo piezoelektrične pretvornike za vrhunsko učinkovitost in zanesljivo delovanje.

Kaj je ultrazvočna amplituda / amplituda vibracij?

Amplituda vibracij opisuje velikost nihanja na konici sonotrode. Na splošno se meri vrh-vrh. To je razdalja med položajem konice sonotrode pri največjem raztezanju in maksimalnem krčenju sonotrode. Tipične amplitude sonotrode se gibljejo od 20 do 250 μm.

Kaj je akustična kavitacija?

Akustična kavitacija je nastanek, rast in propad mehurčkov v tekočini zaradi nihanja tlaka iz visoko intenzivnih zvočnih valov. Sonicator tipa sonde je učinkovita metoda za induciranje kavitacije, saj oddaja usmerjeno ultrazvočno energijo neposredno v tekočino. To povečuje tvorbo in propad mehurčkov, kar ustvarja intenzivne lokalizirane pogoje, kot so visoke temperature, tlaki in striženje, ki so koristni pri aplikacijah, kot so sonokemija, sinteza nanodelcev in motnje celic.

Kakšna je razlika med neposrednim in posrednim ultrazvočnim razbijanjem?

Neposredna ultrazvočna razbijanje vključuje postavitev sonde neposredno v tekočino, ki učinkovito dovaja ultrazvočno energijo za procese, kot so liza celic ali sinteza nanodelcev. V nasprotju s tem posredno ultrazvočno razbijanje prenaša ultrazvočno energijo skozi posodo ali medij, pri čemer se izogiba neposrednemu stiku z vzorcem. Ta metoda je idealna za preprečevanje kontaminacije ali predelavo majhnih količin, vendar je na splošno manj energetsko učinkovita.
Kliknite tukaj, če želite izvedeti več o Hielscherjevih brezkontaktnih sonikatorjih!

Ali je mogoče sonotrode/sonde avtoklavirati?

Da, Hielscherjeve sonotrode in pretočne celice je mogoče avtoklavirati. Prosimo, upoštevajte spodnje smernice za izvedbo coreect. Generator, pretvornik, kabli in priključki se ne smejo avtoklavirati!
Prenesite smernice za avtoklaviranje sonotrod in pretočnih celic tukaj!