粘性流体中自由球形粒子所受声辐射力测量装置及测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种粘性流体中自由球形粒子所受声辐射力测量装置及测量方法，首先通过任意信号发生器激励超声换能器，对悬浮在水槽中的球形粒子作用，粒子受到声辐射力的作用开始运动，在粘性流体运动的粒子同时还受粘滞阻力的作用，粒子最终在声辐射力和粘滞力的作用下达到最终速度，并做匀速直线运动，此阶段粒子受力平衡，使用此阶段的粘滞力作为声辐射力的评估；通过连接到计算机的相机来记录粒子的运动情况，最后通过计算机软件处理相机记录的粒子运动视频，获得粒子受粘滞力大小，进而实现对其所受声辐射力大小的测量；本发明专利技术可以实现任意粘性流体中自由球形粒子的声辐射力定量测量，为粒子操控相关设备的优化设计和技术改进提供了依据。改进提供了依据。改进提供了依据。

【技术实现步骤摘要】
粘性流体中自由球形粒子所受声辐射力测量装置及测量方法


[0001]本专利技术涉及声操控测量
，主要涉及一种粘性流体中自由球形粒子所受声辐射力测量装置及测量方法。

技术介绍

[0002]声辐射力是声场的非线性效应，是声场与物体之间动量传递的结果。科学技术日益发展的今天，微小粒子的非接触操控越来越重要。与其他适用于粒子操控的力相比，基于声辐射力的声操控技术具有生物相容性高、无创、无标签操作、可操控粒子类型范围广、尺度跨度大等优点。这些优点使得声辐射力操控在生物物理、超声医学等领域有着广泛的应用前景，成为声学领域的研究热点之一。在以往的研究中通常对粒子做出固定的假设或者对粒子所处的环境假设为理想流体，但是实际的应用中粒子往往是自由的，粒子所处的流体粘度也不可忽略，这使得声辐射力在实际中的应用受到限制。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了解决
技术介绍
中所述问题，本专利技术提供了一种粘性流体中自由球形粒子所受声辐射力测量装置及测量方法，在立体显微镜的操作平台上，采用超声换能器对粘性流体中自由球形粒子施加声辐射力的作用，并通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粘性流体中自由球形粒子所受声辐射力测量装置，其特征在于，包括超声换能器、水槽、吸声板、移动平台、立体显微镜、相机和计算机；所述超声换能器固定安装于长方体水槽的一面侧壁中心处，所述吸声板固定于与超声换能器相对的水槽侧壁外侧；所述水槽放置于移动平台上，水槽内放置有粘性流体和球形粒子；所述相机通过设置于水槽上方的立体显微镜拍摄水槽内球型粒子的运动视频，并且与计算机相连，将运动视频传输至计算机进一步处理。2.根据权利要求1所述的一种粘性流体中自由球形粒子所受声辐射力测量装置，其特征在于，所述超声换能器由任意信号发生器提供；所述任意信号发生器通过RF功率放大器与超声换能器相连，任意信号发生器发出的信号经由RF功率放大器放大后输入至超声换能器。3.根据权利要求2所述的一种粘性流体中自由球形粒子所受声辐射力测量装置，其特征在于，所述超声换能器直径为2cm，所述RF功率放大器的频率范围是300kHz
‑
350MHz，功率增益为55dB。4.根据权利要求1所述的一种粘性流体中自由球形粒子所受声辐射力测量装置，其特征在于，所述水槽规格为8
×8×
20cm3，所述超声换能器固定在水槽8
×
8cm2一侧的槽面中心位置，所述吸声板则固定在对侧槽面外部，形成没有物理边界限制的声场。5.根据权利要求1所述的一种粘性流体中自由球形粒子所受声辐射力测量装置，其特征在于，所述超声换能器、水槽、吸声板、移动平台、立体显微镜和相机放置于防震平台上，用于减少周围环境对水槽中液体的扰动。6.采用权利要求1
‑
5中任一项所述粘性流体中自由球形...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔玉配，刘晓宙，宫门阳，汪海宾，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：