【技术实现步骤摘要】
平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊与方法
本专利技术涉及声表面波微粒操控领域，更具体的说是平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊与方法。
技术介绍
基于声表面波的声镊技术在微流控领域广泛应用，向压电基底上的叉指换能器施加激励电信号，引起基底表面的振动，并在传播过程中耦合进入基底上的流体中，形成声压力梯度。两束或多束不同叉指换能器激励的声表面波相互叠加，可以形成声表面驻波场，同时或分别调节激励电信号的频率、相位，可以调节驻波节点的几何位置。微粒在压力梯度引起的声流作用下向节点或腹点聚集，微粒被聚集到驻波声场的节点或腹点，取决于它们的弹性特征。由于相对于流体介质的密度和压缩性差异，大多数微粒和细胞被推向声场中的节点。改变驻波节点位置，可以实现微粒的几何位置的改变，从而操控微粒。声表面波声镊能够实现非接触式、无创性的操控。传统表面波声镊大多使用两对相互垂直或者多对交叉排列的叉指换能器产生驻波场，通过叠加形成矩形或多边形驻波节点的声场，从而实现微粒的排列。但是，这样的声镊只能同时调节工作区所有驻波节点，无法做到操...
【技术保护点】
1.平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，包括斜叉指换能器阵列、微流腔体(5)和压电基底(6)，其特征在于：所述斜叉指换能器阵列上连接有声表面波发生器，斜叉指换能器阵列连接在压电基底(6)的上表面，微流腔体(5)连接在压电基底(6)的上表面，微流腔体(5)位于斜叉指换能器阵列中部，斜叉指换能器阵列产生叠加的声表面驻波场。/n
【技术特征摘要】 【专利技术属性】
1.平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，包括斜叉指换能器阵列、微流腔体(5)和压电基底(6)，其特征在于：所述斜叉指换能器阵列上连接有声表面波发生器，斜叉指换能器阵列连接在压电基底(6)的上表面，微流腔体(5)连接在压电基底(6)的上表面，微流腔体(5)位于斜叉指换能器阵列中部，斜叉指换能器阵列产生叠加的声表面驻波场。
2.根据权利要求1所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述斜叉指换能器阵列包括斜叉指换能器Ⅰ(1)、斜叉指换能器Ⅱ(2)、斜叉指换能器Ⅲ(3)和斜叉指换能器Ⅳ(4)，斜叉指换能器Ⅰ(1)、斜叉指换能器Ⅱ(2)、斜叉指换能器Ⅲ(3)和斜叉指换能器Ⅳ(4)分别设置在微流腔体(5)的四周，斜叉指换能器Ⅰ(1)、斜叉指换能器Ⅱ(2)、斜叉指换能器Ⅲ(3)和斜叉指换能器Ⅳ(4)的两级均与声表面波发生器相连，斜叉指换能器Ⅰ(1)和斜叉指换能器Ⅲ(3)沿Y方向对置设置，斜叉指换能器Ⅱ(2)和斜叉指换能器Ⅳ(4)沿X方向对置设置。
3.根据权利要求2所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述斜叉指换能器Ⅰ(1)、斜叉指换能器Ⅱ(2)、斜叉指换能器Ⅲ(3)和斜叉指换能器Ⅳ(4)的声孔径p＝5mm，叉指对数至少为7对。
4.根据权利要求2所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述斜叉指换能器Ⅰ(1)和斜叉指换能器Ⅲ(3)的激励信号频率相同，为频率f1，二者之间可以调节相位差斜叉指换能器Ⅱ(2)和斜叉指换能器Ⅳ(4)的激励信号频率相同，为频率f2，二者之间可以调节相位差
5.根据权利要求4所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述向斜叉指换能器Ⅰ(1)和斜叉指换能器Ⅲ(3)施加频率信号f1和相位差斜叉指换能器Ⅰ(1)和斜叉指换能器Ⅲ(3)的相应部分激励出驻波声场形成驻波节点，驻波节点与频率f1对应的斜叉指换能器Ⅰ(1)和斜叉指换能器Ⅲ(3)可以激发相应波长声波的部分相交所得的交点即为频率f1、相位差信号激励出的Y方向单方向形成的声压节点(7)；向斜叉指换能器Ⅱ(2)和斜叉指换能器Ⅳ(4)施加频率信号f2和相位差斜叉指换能器Ⅱ(2)和斜叉指换能器Ⅳ(4)的相应部分激励出驻波声场形成驻波节点，驻波节点与频率f2对应的斜叉指换能器Ⅱ(2)和斜叉指换能器Ⅳ(4)可以激发相应波长声波的部分相交所得的交点即为频率f2、相位差信号激励出的X方向单方向形成的声压节点(7)。
技术研发人员：董惠娟，隋明扬，赵杰，张弛，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23
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