دستگاه التراسونیک آزمایشگاهی چیست ؟

آلتراسونیک

آلتراسونیک عبارت است از کاربرد امواج مکانیکی- صوتی با فرکانسی بالاتر از حد شنوایی انسان.

حمام التراسونیک و همزن التراسونیک

حمام التراسونیک در واقع یک ظرف  فلزی است که مقداری آب داخل آن میباشد.دستگاه متصل به این ظرف امواج ماورای صوت ایجاد میکند .یکی از موارد استفاده از این حمام پخش ذرات داخل محلول و در نتیجه یکنواخت شدن محلول مورد نظر میباشد.

این امواج میتوانند پیوندهای بین تکه های کلوخه شده را بشکنند و باعث افزایش کیفیت محلول شوند. در واقع جدیدترین و حرفه ای ترین وسیله جهت پاک کردن تجهیزات حمام التراسونیک میباشد.از کاربردهای  دیگر این دستگاه میتوان به ضدعفونی کردن ، دگاز کردن HPLC ، هموژنایزر، شستشوی قطعات مختلف، انژکتورشوئی، تمیز کردن وسایل جراحی و طلاهای ظریف و اجسام در میکرون میتوان اشاره نمود..

یکی از کاربردهای مهم امواج آلتراسونیک استفاده از ضربه ناشی از حفره سازی ایجاد شده توسط آن در فرآیند شستشوی آلتراسونیک می باشد. اصول کلی این روش مبتنی بر غوطه وری قطعات مورد نظر در یک مایع واسطه می باشد که این مایع توسط یک مولد امواج آلتراسونیک با فرکانس و شدت بسیار بالایی مرتعش شده و هنگامی که حفره سازی به وجود آمده  عمل شستشو و پاک کردن قطعه را انجام می دهد. استفاده از امواج مافوق صوت بدلیل خواصی که دارند بعضا کاربردهای متنوع و جالبی دارند. دستگاه پاک کننده التراسونیک با استفاده از امواج ما فوق صوت ذرات چربی و آلودگی هایی را که روی سطح جسم قرار گرفته جدا کرده و جسم را پاک می کند. یک سیستم پاک کننده التراسونیک شامل 3 قسمت اصلی است: منبع تغذیه، ترانسدیوسر (پیزوالکتریک) و محفظه. اعمال سیگنال ورودی از منبع تغذیه به یک پیزوالکتریک باعث ارتعاش آن شده و انتقال این نوسان ازجداره محفظه به مایع درون آن می تواند مولکول های مایع را تحت تاثیر قرار داده و پدیده حفره سازی  را به وجود آورد. حفره سازی نتیجه ضربان در فرایند شستشو التراسونیک است که با تغییر فرکانس ورودی منبع تغذیه پدیدار شده و می تواند تاثیرات مختلفی روی جسم مورد شستشو بگذارد

کاربرد های التراسونیک (اولتراسونیک)

امواج فراصوت، کاربردهای فراوانی از جمله در لیزر، تخلیه الکتریکی برای بهبود خواص سطحی و افزایش نرخ باربرداری، سنجش فاصله، عمق مخزن، شستوشوی دقیق ظروف آزمایشگاهی، تعیین فشار خون بیمار، همگن کردن مواد مذاب، جوشکاری مواد غیر همجنس، ریختهگری، تراشکاری، فرزکاری، سوراخکاری و غیره دارد .

یکی از مهم ترین کاربردهای امواج فراصوت در شستشوی التراسونیک است. برای این کار قطعه مورد نظر برای شستشو در مایعی که معمولاً آب است، غوطه ور میکنند. مایعی که قطعه در آن غوطه ور شده است با فرکانس و شدت بسیار بالایی به ارتعاش در میآید و این ارتعاشات منجر به مرتعش شدن قطعه درون مایع شده و آلودگیها را از آن جدا میکند.

به منظور اتصال قطعات پلاستیکی، پلاستیکی به فلزات و به طور کل، جوش و اتصال مواد غیر هم جنس،از امواج فراصوت استفاده میشود. در این نوع جوشکاری با قرار دادن قطعات در معرض حرکت ارتعاشی با فرکانس ثابت حرارت داده میشوند و به هم متصل میشوند و یا به اصطلاح جوش میخورند.

جالب است بدانید از امواج فراصوت در پزشکی نیز استفادههای فراوانی میشود. از جمله میتوان به جراحی توسط چاقوی التراسونیک، تخریب سلول های بدخیم، عمل آب مروارید چشم، پیشگیری از پوسیدگی، جرم گیری و عصب کشی دندانها، شکستن سنگ کلیه، مثانه و کبد، برداشتن چربی اضافی بدن )لیپوساکشن(، برداشتن بافتهای مرده و مواد خارجی زخم و هم چنین استفاده در سونوگرافی اشاره کرد .

از آنجا که همگن سازی محلول‌های ویسکوز، ترکیبات نانو، محلول‌های پلیمری و … توسط همزن‌های مکانیکی به سختی صورت می گیرد یا محدودیت فنی وجود دارد، استفاده از هموژنایزر اولتراسونیک سبب تهیه محلول‌های کاملا یکنواختی از موارد فوق می شود. در واقع با استفاده از قابلیت‌های امواج فراصوت می‌توان ذرات مایع یا جامد سخت یا نرم را به طور مناسب همگن نمود.

در دستگاه کروماتوگرافی برای حذف گازهای محلول در فاز متحرک میتوان از حمام التراسونیک استفاده نمود. گازهای محلول اغلب اکسیژن و نیتروژن هستند که با تشکیل حباب باعث پهن شدن پیک شده و علاوه بر این اغلب با عملکرد آشکارسازها تداخل میکنند.

اجزای حمام التراسونیک

یک سیستم پاک کننده التراسونیک شامل ۳ قسمت اصلی است: منبع تغذیه، ترانسدیوسر (پیزوالکتریک) و محفظه. اعمال سیگنال ورودی از منبع تغذیه به یک پیزوالکتریک باعث ارتعاش آن شده و انتقال این نوسان ازجداره محفظه به مایع درون آن می تواند مولکول های مایع را تحت تاثیر قرار داده و پدیده کاویتاسیون را به وجود آورد. کاویتاسیون نتیجه ضربان در فرایند شستشو التراسونیک است که با تغییر فرکانس ورودی منبع تغذیه پدیدار شده و می تواند تاثیرات مختلفی روی جسم مورد شستشو بگذارد.

خطرات فراصوت

سوختگی : اگر امواج پیوسته و در یک مکان بدون چرخش بکار روند، در بافت باعث سوختگی می‌شود و باید امواج حرکت داده شوند.

پارگی کروموزومی : استفاده دراز مدت از امواج التراسوند با شدت خیلی بالا پارگی در رشته دی ان ای (DNA) را نشان می‌دهد.

ایجاد حفره : یکی از عوامل کاهش انرژی امواج اولتراسوند هنگام گذشتن از بافتهای بدن ایجاد حفره یا کاویتاسیون است. همه محلولها شامل مقدار قابل ملاحظه‌ای حبابهای گاز غیر قابل دیدن هستند و دامنه بزرگ نوسانهای امواج اولتراسوند در داخل محلولها می‌تواند بر روی بافتها تغییرات بیولوژیکی ایجاد کند (پارگی در دیواره یاخته‌ها و از هم گسستن مولکولهای بزرگ).