基于混合調(diào)制的粒子駐波懸浮傳輸軌跡仿真與實(shí)驗(yàn).pdf

1、換能器陣式駐波懸浮傳輸作為一種非接觸操作手段，對(duì)被懸浮物沒有特殊物理性質(zhì)求，可以實(shí)現(xiàn)任何微小物體的懸浮傳輸，并在微小電子器件裝配、微劑量生化分析、制藥、超材料制備等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。提高粒子在換能器陣內(nèi)傳輸過程的可控性成為實(shí)現(xiàn)超聲懸浮非接觸操作技術(shù)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵要求。
　　本文首先分析了超聲駐波懸浮傳輸機(jī)理以及換能器陣振幅調(diào)制與陣元間相位調(diào)制傳輸控制方法，提出換能器陣振幅/相位混合調(diào)制的傳輸控制方法；然后建立換能器陣聲場(chǎng)仿真參數(shù)

2、化模型，在不同相位差條件下獲得勢(shì)阱轉(zhuǎn)移時(shí)間曲線；根據(jù)勢(shì)阱轉(zhuǎn)移時(shí)間曲線線性程度，確定了混合調(diào)制過程中相位值與調(diào)制電壓的對(duì)應(yīng)關(guān)系，降低了聲場(chǎng)調(diào)制過程中勢(shì)阱位置的跳躍，提高了傳輸位置的可控性。
　　然后，將懸浮粒子作為研究對(duì)象，確定聲場(chǎng)調(diào)制過程中橫向聲輻射力空間分布變化，并建立粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)傳遞方程；通過迭代計(jì)算確定了該方程的收斂條件，并在不同聲場(chǎng)調(diào)制周期下，得出粒子傳輸運(yùn)動(dòng)軌跡；為了評(píng)價(jià)粒子懸浮傳輸穩(wěn)定性，本文提出粒子與勢(shì)阱相對(duì)距離作為

3、傳輸穩(wěn)定性評(píng)價(jià)參數(shù)：相對(duì)距離越大，傳輸越不平穩(wěn)；最后，通過對(duì)比不同調(diào)制周期粒子傳輸運(yùn)動(dòng)軌跡與勢(shì)阱轉(zhuǎn)移軌跡的相對(duì)距離確定了穩(wěn)定傳輸?shù)淖钚÷晥?chǎng)調(diào)制周期。
　　其次，根據(jù)傳輸控制要求，研制出驅(qū)動(dòng)換能器陣的高頻電源，成功實(shí)現(xiàn)了換能器陣電壓/相位混合調(diào)制的自動(dòng)輸出以及輸出信號(hào)在陣元間的切換控制，并成功用于換能器陣的傳輸實(shí)驗(yàn)。
　　最后，建立換能器陣懸浮傳輸實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行了聚苯乙烯球的傳輸實(shí)驗(yàn)：設(shè)定調(diào)制電壓函數(shù)為正弦函數(shù)，在不同相位差條