Ultrasonik Levitasyon ve Endüstriyel Uygulamaları
Ultrasonik / akustik levitasyon, hafif hassas malzemelerin temassız yatağının yanı sıra temassız numune işleme için endüstriyel olarak kanıtlanmış bir seçenektir. Ultrasonik levitasyon ve endüstri ve bilimdeki uygulamaları hakkında daha fazla bilgi edinin!
Ultrasonik Levitasyon Uygulamaları
Akustik levitasyon, temassız malzeme taşıma ve numune konumlandırma için bilimsel olarak kanıtlanmış ve endüstriyel olarak benimsenmiş bir yöntemdir. Temassız taşıma yöntemi olarak ultrasonik levitasyon, yüzeye duyarlı ve kırılgan iş parçalarını, örneğin gofretleri, mikroçipleri veya ince cam plakaları mekanik etki olmadan manipüle etmek için kullanılır. Malzemelerin ve numunelerin temassız kullanımı nedeniyle, endüstriyel, bilimsel ve analitik uygulamalarda ultrasonik levitasyon uygulanmıştır.
Endüstride, ultrasonik levitasyon, mikroçiplerin ve hafif fiziksel temastan bile zarar görmeye eğilimli olan diğer küçük, hassas nesnelerin temassız, konteynersiz işlenmesi için güvenilir bir yöntem olarak kullanılır. Diğer bir uygulama alanı, bir kaptan etkilenecek olan çok yüksek saflıkta malzemelerin veya kimyasal reaktanların işlenmesidir.
Tek eksenli bir akustik levitatorda polipropilen kürelerin havaya kaldırma konumları. Üstte levitatör / sonotrot, altta reflektör (b) H1 = 7.45 mm; (d) H3 = 21,55 mm
(çalışma ve resimler: © Andrade ve ark. 2018)
- Fiziksel kuvvetlere duyarlı nesneler (örn. mikroçipler)
- iletken olmayan malzemeler
- yüksek saflıkta malzemeler
- Kimyasal reaktanlar
- Biyolojik, analitik numuneler
- kristalografi için proteinler
Ultrasonik Levitasyonun Çalışma Prensibi
Akustik levitasyon, ultrason dalgalarının bir sıvıya, genellikle gaza (örneğin hava) uygulanmasını tanımlar. Ultrason dalgası gazın içinden geçtiğinde, ses dalgası yerçekimi kuvvetini dengeler – bunun sonucunda nesneler havada desteksiz olarak asılı kalabilir. Bir ses dalgasında serbest yüzen bir nesnenin bu etkisi, duran bir dalga olgusunu gerektirir. Duran bir dalga, zıt yönlerden gelen iki özdeş dalga birbiriyle üst üste bindiğinde oluşur. Bu nedenle, bir akustik kaldırma kurulumunda, uzunlamasına basınç dalgaları oluşturmak için bir ultrasonik dönüştürücü kullanılır ve diğer taraftaki bir reflektör dalgaları yansıtır, böylece her iki taraftan gelen aynı dalga üst üste binebilir ve duran bir dalga oluşturabilir.
Bir dönüştürücü/levitatör ve bir reflektör arasında kurulan bir düzlem duran dalganın basınç düğümünde küçük bir sert kürenin akustik havaya kaldırılması.
(çalışma ve resimler: © Andrade ve ark. 2018)
Düğümler ve Antinodlar: Yoğun ultrasonun uzunlamasına basınç dalgası, havada temassız olarak asılı kalmayı sağlar. Bu tür duran ultrason dalgalarının tanımlanmış düğümleri vardır. Bir düğüm minimum basınç alanıdır, bir antidüğüm ise maksimum basınç alanı olarak tanımlanır. Duran bir dalganın düğümleri, akustik levitasyonun merkezindedir.
Ultrasonik levitatörler, duran dalga alanını bir ultrasonik prob (yani sonotrot) üzerine konumlandırarak ve bir reflektör kullanarak çalışır.
Ultrasonik Levitasyon Ekipmanları
Hielscher Ultrasonics, yüksek kaliteli, yüksek performanslı ultrason ekipmanlarının tasarımı, üretimi ve dağıtımı konusunda uzun süredir ve deneyimlidir. Akustik levitasyon için, Hielscher iki standart levitatör türü sunar:
Ultrasonik işlemci UP400St, dönüştürücü ve jeneratörün sağlam bir muhafazada birleştirildiği kompakt bir sistemdir. 500 watt'lık güçlü levitatör UIP500hdT, ayrı dönüştürücü ve jeneratöre sahiptir. IP64 sınıfı dönüştürücüsü ile UIP500hdT, zorlu ortamlarda kurulum için idealdir.
Ultrasonik levitatörler tek bir ünite olarak veya paralel olarak monte edilebilir ve yüksek hızlı, yüksek verimli işleme hatlarında çalışabilir.
Özel gereksinimler için, Hielscher Ultrasonics, özelleştirilmiş ve tescilli levitatörler de tasarlar ve üretir.
Bizimle İletişime Geçin! / Bize Sor!
Literatür / Referanslar
- Andrade, M.A.B.; Pérez, N.; Adamowski, J.C. (2018): Review of Progress in Acoustic Levitation. Brazilian Journal of Physics 48, 2018. 190–213.
- Junk, Malte (2019): Tropfenverdunstung im akustischen Levitator. Dissertation Universität Hamburg. Fachbereich Chemie der Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften, Universität Hamburg 2019.
Hielscher Ultrasonics, yüksek performanslı ultrasonik homojenizatörler üretmektedir. laboratuvar Hedef endüstriyel boyut.