An Ultrasonic Levitator

We report the development of an ultrasonic levitation system. Liquid drops or solid samples of diameter less than one half wavelength of the excitation frequency are levitated without contact just below the pressure nodes. The piezo transducer is excited by an ultrasonic signal of around 29 kHz through a voltage amplifier. The choice of the number of half-waves of the acoustic field in the space between the reflector and radiator is made by means of a micrometer. A lamp, an amplifier and a frequency generator are integrated to the levitator. The diameters of the droplets of liquid that can levitate are of the order of tenths of mm to 3 or 4 mm, depending on the liquid properties (density, surface tension, etc.). Solid objects can also be levitated. The maximum voltage of the system is 20 Vrms.

ResumenSe presenta el desarrollo de un sistema de levitación acústica ultrasónica. Gotas líquidas o muestras sólidas de diámetro inferior a media longitud de onda a la frecuencia de excitación levitan sin contacto justo por debajo de los nodos de presión. El transductor piezoeléctrico es excitado por una señal ultrasónica de aproximadamente 29 kHz a través de un amplificador de voltaje. La elección del número de semilongitudes de onda del campo acústico en el espacio entre el reflector y el radiador se hace por medio de un micrómetro.Una lámpara, un amplificador y un generador de frecuencia están integrados al levitador. Los diámetros de las gotitas de líquido que se pueden levitar son del orden de décimas de mm a 3 ó 4 mm, dependiendo de las propiedades del líquido (densidad, tensión superficial, etc.). Se pueden levitar también objetos sólidos. El voltaje máximo del sistema es de 20 Vrms.