实验名称：超声驱动喷嘴微液滴制备系统

　　实验内容：设计了一种集成了微液滴高通量制备和定向分配功能的超声驱动喷嘴系统，仿真和实验分析了该系统的工作机理，为高集成度、高可控性的微液滴操控系统设计提供了新思路。

　　测试设备：信号发生器，ATA-1372A宽带放大器，示波器，高速相机等。

　　实验过程：

　　图一：实验装置图

　　该超声驱动喷嘴系统主要由毛细管喷嘴、PZT换能器组成。当PZT换能器被施加交流电信号时，换能器产生声波，声波通过毛细管传递到喷嘴尖端，喷嘴中的液体被泵出。调制后的脉冲声波传递到液相时，会产生间断声流，此时，控制声波的驱动时间可以调控喷嘴流出的水量，即形成的液滴的大小。同时，当输入频率改变时，喷嘴以不同的模态振动，从而产生不同方向的声流形式。利用不同方向的声流对液滴施加不同方向牵引力，将它们引导到相应的位置。

　　图二：实验过程

　　实验结果：

　　图三：实验结果a

　　图四：实验结果b

　　除了超声驱动时间外，液滴的尺寸也可能由驱动振幅决定。因此，通过控制驱动时间和振幅来综合调控液滴的尺寸，实现了宽范围，高通量的液滴制备系统。除了产生液滴外，还可以利用可控的声流将液滴引导到不同的位置。通过改变输入声波频率，可以使液滴的运动方向由左向右改变。在不同的频率下，喷嘴的振动模式不同，从而产生相应的流体状态。基于这一机制，我们可以通过调节声波频率来控制液滴分配至不同的腔室。

　　功率放大器推荐：ATA-1372A

　　图：ATA-1372A宽带放大器指标参数

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