Vanliga frågor om ultraljud

Nedan hittar du svar på de vanligaste frågorna om ultraljud. Om du inte hittar svar på din fråga, tveka inte att fråga oss. Vi hjälper dig gärna.

• Kan jag sonikera lösningsmedel?
• Hur mycket ultraljudseffekt behöver jag?
• Påverkar ultraljudet människor? Vilka försiktighetsåtgärder bör jag vidta med ultraljud?
• Vad är skillnaden mellan magnetostriktiva och piezoelektriska givare?
• Varför värms provet upp under ultraljudsbehandling?
• Finns det allmänna rekommendationer för ultraljudsbehandling?
• Erbjuder Hielscher utbytbara sonotrode spetsar?

F: Kan jag sonikera lösningsmedel?

Teoretiskt brandfarliga lösningsmedel kan antändas genom ultraljudsbehandling, eftersom brandfarliga eller explosiva flyktiga ämnen kan genereras av kavitationen. Av denna anledning måste du använda ultraljudsenheter och tillbehör som är lämpliga för denna typ av ultraljudsapplikation.
Läs mer om vanliga lösningsmedel som används för ultraljudsextraktion!
Om du behöver lösningsmedel som ska sonikeras, vänligen Kontakta oss, så att vi kan rekommendera lämpliga åtgärder.

F: Hur mycket ultraljudseffekt behöver jag?

Den nödvändiga ultraljudskraften som krävs beror på flera faktorer, såsom:

• Volymen som utsätts för ultraljudsbehandling
• Den totala volym som ska bearbetas
• Tiden för bearbetning av den totala volymen
• Material som ska sonikeras
• Avsett processresultat efter ultraljudsbehandling

I allmänhet kräver en större volym högre effekt (watt) eller mer ultraljudsbehandling tid. För de flesta av sonotrode typerna, kraften är huvudsakligen fördelad över spetsens yta. Därför genererar sonder med mindre diameter ett mer fokuserat kavitationsfält. En högre ultraljudsintensitet (uttryckt i effekt per volym) kommer vanligtvis att resultera i en högre bearbetningseffektivitet.

F: Påverkar ultraljudet människor? Vilka försiktighetsåtgärder bör jag vidta med ultraljud?

Ultraljudsfrekvenser i sig ligger över det hörbara området för människor. Ultraljudsvibrationerna kopplas mycket bra till fasta ämnen och vätskor där de kan generera ultraljud Kavitation. Av denna anledning bör du inte röra vid ultraljudsvibrerande delar eller nå in i sonikerade vätskor. Den luftburna överföringen av ultraljudsvågor har ingen dokumenterad negativ inverkan på människokroppen, eftersom överföringsnivåerna är mycket låga.

När ultraljudsbehandling vätskor kollapsar kavitationsbubblor genererar ett skrikande ljud. Nivån på bullret beror på flera faktorer, såsom effekt, tryck och amplitud. Utöver det kan subharmoniskt (lägre frekvens) brus genereras. Detta hörbara ljud och dess effekter är jämförbara med andra maskiner, såsom motorer, pumpar eller fläktar. Av denna anledning rekommenderar vi att du använder lämpliga öronproppar när du är nära ett operativsystem under en längre tid. Dessutom erbjuder vi lämpliga ljudskyddsboxar för våra sonikatorer.

F: Vad är skillnaden mellan magnetostriktiva och piezoelektriska givare?

I magnetostriktiva givare används elektrisk effekt för att generera en elektromagnetiskt fält vilket får ett magnetostriktivt material att vibrera. I piezoelektriska givare omvandlas elektrisk kraft direkt till longitudinella vibrationer. Av denna anledning har piezoelektriska givare en högre omvandling. Detta minskar i sin tur kylbehovet. Idag är piezoelektriska givare vanliga i branschen.
Läs mer om den utmärkta energieffektiviteten hos Hielscher sonikatorer!

F: Varför värms provet upp under ultraljudsbehandling?

Ultraljud överför kraft till en vätska. Mekaniska svängningar leder till turbulens och friktion i vätskan. Av denna anledning genererar ultraljud betydande värme under bearbetningen. Effektiv kylning behövs för att minska uppvärmningen. För mindre prover bör injektionsflaskor eller glasbägare förvaras i ett isbad för värmeavledning.
Läs mer om temperaturkontroll under ultraljudsbehandling!
Förutom den potentiella negativa effekten av förhöjda temperaturer på dina prover, t.ex. vävnad, minskar kavitationseffektiviteten vid högre temperaturer.

F: Finns det allmänna rekommendationer för ultraljudsbehandling?

Små kärl bör användas för ultraljudsbehandling, eftersom intensitetsfördelningen är mer homogen än i större bägare. Sonotroden ska sänkas ner tillräckligt djupt i vätskan för att undvika skumning. Tuffa vävnader bör macereras, malas eller pulveriseras (t.ex. i flytande kväve) före ultraljudsbehandling. Under ultraljud kan fria radikaler genereras som kan reagera med materialet. Genom att spola den flytande materiallösningen med flytande kväve eller genom att inkludera asätare, t.ex. ditiotreitol, cystein eller andra -SH-föreningar i mediet, kan man minska skadorna som orsakas av oxidativa fria radikaler.
Läs mer om tips och tricks för framgångsrik ultraljudsbehandling!
Klicka här för att se ultraljudsbehandling protokoll för Homogenisering av vävnader & Lys, Behandling av partiklar och Sonokemiska tillämpningar.

F: Erbjuder Hielscher utbytbara sonotrode spetsar?

Hielscher tillhandahåller inte utbytbara spetsar för sonotrodes. Vätskor med låg ytspänning, såsom lösningsmedel, tränger vanligtvis in i gränssnittet mellan sonotroden och den utbytbara spetsen. Detta problem ökar med svängningens amplitud. Vätskan kan transportera partiklar in i den gängade sektionen. Detta orsakar slitage på gängan vilket leder till en isolering av spetsen från sonotroden. Om spetsen är isolerad kommer den inte att resonera vid driftsfrekvensen och enheten kommer att misslyckas. Därför levererar Hielscher endast solida sonder.

Vanliga frågor om ultraljudssonikatorer och dess delar

Vad är en ultraljudsgenerator?

Ultraljudsgeneratorn (strömförsörjning) genererar elektriska svängningar med ultraljudsfrekvens (över hörbar frekvens, t.ex. 19 kHz). Denna energi överförs till sonotroden.

Vad är en sonotrode/sond

Sonotroden (även kallad sond eller horn) är en mekanisk komponent som överför ultraljudsvibrationerna från givaren till materialet som ska sonifieras. Den måste monteras riktigt tätt för att undvika friktioner och förluster. Beroende på sonotrode-geometrin förstärks eller reduceras de mekaniska vibrationerna. Vid sonotrode-ytan kopplas de mekaniska vibrationerna ihop med vätskan. Detta resulterar i bildandet av mikroskopiska bubblor (kaviteter) som expanderar under lågtryckscykler och imploderar våldsamt under högtryckscykler. Detta fenomen kallas akustisk kavitation. Kavitation genererar höga skjuvkrafter vid sonotrodespetsen och gör att det exponerade materialet blir intensivt omrört.

Vad är en piezoelektrisk givare?

Ultraljudsgivaren (omvandlaren) är en elektromekanisk komponent som omvandlar elektriska svängningar till mekaniska vibrationer. De elektriska svängningarna genereras av generatorn. De mekaniska vibrationerna överförs till sonotroden.

Vad är skillnaden mellan en piezoelektrisk och en magnetostriktiv givare?

En piezoelektrisk omvandlare omvandlar elektrisk energi till mekaniska vibrationer med hjälp av piezoelektriska kristaller som deformeras när ett elektriskt fält appliceras, vilket ger hög effektivitet och precision. En magnetostriktiv givare genererar vibrationer genom den magnetostriktiva effekten, där magnetiska material ändrar form som svar på ett magnetfält, vilket ger betydligt lägre effektivitet jämfört med piezoelektriska givare. Alla Hielscher sonikatorer använder piezo-elektriska givare för överlägsen effektivitet och pålitlig drift.

Vad är ultraljudsamplitud / vibrationens amplitud?

Vibrationens amplitud beskriver storleken på svängningen vid spetsen av sonoteroden. Det mäts i allmänhet topp-topp. Detta är avståndet mellan sonotrodens spetsposition vid maximal expansion och den maximala sammandragningen av sonotroden. Typiska sonotrodeamplituder sträcker sig från 20 till 250 μm.

Vad är akustisk kavitation?

Akustisk kavitation är bildning, tillväxt och kollaps av bubblor i en vätska på grund av tryckfluktuationer från högintensiva ljudvågor. En sond-typ sond sonicator är en effektiv metod för att inducera kavitation, eftersom den levererar fokuserad ultraljudsenergi direkt in i vätskan. Detta förbättrar bildning och kollaps av bubblor, vilket genererar intensiva lokala förhållanden, såsom höga temperaturer, tryck och skjuvning, som är användbara i tillämpningar som sonokemi, nanopartikelsyntes och cellstörningar.

Vad är skillnaden mellan direkt och indirekt ultraljudsbehandling?

Direkt ultraljudsbehandling innebär att placera en sond direkt i vätskan, vilket ger ultraljudsenergi effektivt för processer som celllys eller nanopartikelsyntes. Däremot överför indirekt ultraljudsbehandling ultraljudsenergi genom en behållare eller ett medium, vilket undviker direktkontakt med provet. Denna metod är idealisk för att förhindra kontaminering eller bearbeta små volymer, men den är i allmänhet mindre energieffektiv.
Klicka här för att ta reda på mer om Hielscher beröringsfria sonikatorer!