實驗名稱：超聲驅動噴嘴微液滴制備系統

實驗內容：設計了一種集成了微液滴高通量制備和定向分配功能的超聲驅動噴嘴系統，仿真和實驗分析了該系統的工作機理，為高集成度、高可控性的微液滴操控系統設計提供了新思路。

測試設備：信號發生器，ATA-1372A寬帶放大器，示波器，高速相機等。

實驗過程：

圖一：實驗裝置圖

該超聲驅動噴嘴系統主要由毛細管噴嘴、PZT換能器組成。當PZT換能器被施加交流電信號時，換能器產生聲波，聲波通過毛細管傳遞到噴嘴尖端，噴嘴中的液體被泵出。調制后的脈沖聲波傳遞到液相時，會產生間斷聲流，此時，控制聲波的驅動時間可以調控噴嘴流出的水量，即形成的液滴的大小。同時，當輸入頻率改變時，噴嘴以不同的模態振動，從而產生不同方向的聲流形式。利用不同方向的聲流對液滴施加不同方向牽引力，將它們引導到相應的位置。

圖二：實驗過程

實驗結果：

圖三：實驗結果a

圖四：實驗結果b

除了超聲驅動時間外，液滴的尺寸也可能由驅動振幅決定。因此，通過控制驅動時間和振幅來綜合調控液滴的尺寸，實現了寬范圍，高通量的液滴制備系統。除了產生液滴外，還可以利用可控的聲流將液滴引導到不同的位置。通過改變輸入聲波頻率，可以使液滴的運動方向由左向右改變。在不同的頻率下，噴嘴的振動模式不同，從而產生相應的流體狀態。基于這一機制，我們可以通過調節聲波頻率來控制液滴分配至不同的腔室。

功率放大器推薦：ATA-1372A

圖：ATA-1372A寬帶放大器指標參數

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