一种基于行波声场的微球多模式操控装置及其工作方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于行波声场的微球多模式操控装置及其工作方法，包括底座、振动体、第一固定座、第二固定座、第一固定螺母、第二固定螺母、PDMS模块和压电驱动模块；压电驱动模块包含四个迁移驱动单元和两个分选驱动单元。通过对四个迁移驱动单元同时施加简谐电压信号激励出振子的面外弯曲变形、耦合出振子的非谐振行波变形来进行迁移；通过对两个分选驱动单元施加简谐电压信号激励出振动体的面外弯曲变形来进行分选。本发明专利技术用于微球显微镜检测时实现微球的多次断电定位、通电长距离迁移以及分类操控，以达到无损、非接触式操控微球的效果，避免了硬接触方式下对微球进行定位、移动和分类时的二次损伤。动和分类时的二次损伤。动和分类时的二次损伤。

【技术实现步骤摘要】
一种基于行波声场的微球多模式操控装置及其工作方法


[0001]本专利技术涉及微操控和微颗粒快速筛选领域，尤其涉及一种基于行波声场的微球多模式操控装置及其工作方法。

技术介绍

[0002]激光约束核聚变ICF是以高功率、高能量密度激光为驱动源，采用球形内爆增压技术使球形靶丸内的核燃料达到点火条件，从而形成自持的热核反应。ICF有望为人类提供清洁、无污染的能源。ICF实验对于作为核燃料容器的空心微球(靶丸)的品质在几何参数、表面缺陷等方面有着严格的要求，靶丸的品质直接影响ICF打靶实验的成败。靶丸具有尺寸微小(直径100~1000μm)、结构脆弱、粘性强等特点，这就对靶丸的检测带来不小的挑战。目前，对于测量微球的几何参数所采用的检测设备，有X光射线仪、白光干涉仪、原子力显微镜等。这些仪器的测量精度很高(可以达到微米级甚至纳米级)。由于靶丸是球形，实现靶丸形貌的完全表征需要多次移动并翻转靶丸。然而这些检测设备中均通过多自由度移动平台操控靶丸运动，这种硬接触方式在调整靶丸的姿态时极易造成靶丸表面的二次损伤，导致靶丸的检测效率及合格率较低。而采用声波为驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于行波声场的微球多模式操控装置，其特征在于，包括底座、振动体、第一固定座、第二固定座、第一固定螺母、第二固定螺母、PDMS模块和压电驱动模块；所述第一固定座、第二固定座均设置在底座上，结构相同，均包含基座和螺柱，其中，所述基座为柱体，下端面和所述底座固连；所述螺柱下端和所述基座的上端面垂直固连；所述振动体为长方体，其上表面两端分别设有和所述第一固定座、第二固定座的螺柱相匹配的第一通孔、第二通孔，且所述振动体关于第一通孔、第二通孔圆心的连线对称；所述第一固定座、第二固定座的螺柱分别穿过第一通孔、第二通孔后和所述第一固定螺母、第二固定螺母对应螺纹相连，将所述振动体固定在第一固定座、第二固定座的基座上；所述底座固定在气浮平台上，使得所述振动体水平；所述振动体的上端面在第一通孔、第二通孔之间设有用于放置所述PDMS模块的安装凹槽，所述安装凹槽关于第一通孔、第二通孔圆心的连线对称；所述PDMS模块为和所述振动体的安装凹槽形状相同的长方体，采用PDMS材质制成，通过PDMS胶水固定在所述安装凹槽内；所述PDMS的上表面在第一通孔、第二通孔圆心的连线上设有迁移流道和第二出口流道，在迁移流道和第二出口流道之间设有分选流道；所述迁移流道位于分选流道上游；所述分选流道垂直于迁移流道，一侧和所述迁移流道联通，另一侧和所述第二出口流道联通；所述PDMS的上表面还在第二出口流道两侧对称设有第一出口流道、第三出口流道，且第一出口流道、第三出口流道分别和所述分选流道的两端联通；所述振动体的下表面沿其长度方向从上游至下游依次设有第一至第四凹槽；所述第一至第四凹槽均垂直于所述迁移流道，且关于迁移流道所在直线对称，将安装凹槽等分为五等份；所述振动体的下表面在所述分选流道两侧分别设有第一通槽、第二通槽；所述安装凹槽的底面在所述分选流道两端分别设有相互平行的第五凹槽、第六凹槽；所述第五凹槽、第六凹槽的两端均和分别和第一通槽、第二通槽垂直相连，形成柔性铰链；所述压电驱动模块包含第一至第四迁移驱动单元、以及第一至第二分选驱动单元；所述第一至第四迁移驱动单元结构相同，均包含2n个依次层叠的压电陶瓷片，所述2n个压电陶瓷片均沿厚度方向...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫旭冉，王亮，冯浩人，张可欣，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：