新型高頻硅基超聲霧化器的設(shè)計仿真與制備.pdf

1、吸入治療方法是通過非注射給藥途徑有效治療呼吸道疾病的一種醫(yī)療方法。霧化器通過將藥物快速有效、無痛地傳遞到靶器官，從而達(dá)到快速治療的效果，是吸入治療的重要裝置。霧化器霧化產(chǎn)生的霧化顆粒粒徑直接影響吸入治療的效果，霧化顆粒的粒徑分布是霧化器最重要的參數(shù)，分布越集中，就可以將更多的藥物顆粒沉積到靶器官發(fā)揮作用，從而達(dá)到更好的治療效果。而傳統(tǒng)的霧化器在控制粒徑方面仍然不夠完善，產(chǎn)生的霧化顆粒粒徑分布不夠均勻，因此研制能夠產(chǎn)生霧化顆粒粒徑均勻、分

2、布集中的霧化器對治療呼吸道疾病具有重要的理論和現(xiàn)實意義。本文基于MEMS（微機(jī)電技術(shù)）設(shè)計并制備了一種液路自對準(zhǔn)的新型高頻硅基超聲霧化器。它由壓電驅(qū)動部分和三重傅里葉型噴嘴組成，每個傅里葉型變幅桿都是半波設(shè)計，兩倍放大，對粒徑分布有更好的控制作用。本文分為以下幾個部分：
　?。?）綜述了當(dāng)前的商用霧化器的原理及優(yōu)缺點(diǎn)，國內(nèi)外霧化器的研究現(xiàn)狀，引出本文的研究目的、意義。
　?。?）系統(tǒng)研究了壓電驅(qū)動、變幅桿設(shè)計、霧化機(jī)理等霧化

3、器設(shè)計理論，理論上分析了霧化器設(shè)計的可行性。
　?。?）設(shè)計霧化器并利用有限元仿真軟件對霧化器模型進(jìn)行系統(tǒng)的優(yōu)化仿真。通過穩(wěn)態(tài)分析、諧響應(yīng)分析，得到理想的振型和諧振頻率，施加30 V的激勵電壓后器件的阻抗特性，相應(yīng)諧振頻率下的位移、應(yīng)力分布及變幅桿各部分振動位移隨時間的瞬態(tài)變化。將仿真結(jié)果與理論分析進(jìn)行比較，證明設(shè)計的合理性和可行性。
　?。?）利用 MEMS技術(shù)對霧化器進(jìn)行了制備，得到主體是硅材料的霧化器。共振頻率為1MH