机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2010年
7期
148-153
,共6页
光诱导介电泳%微粒操纵%有限元法
光誘導介電泳%微粒操縱%有限元法
광유도개전영%미립조종%유한원법
在综合分析当前生物粒子微操纵技术的基础上,设计一种基于光诱导介电泳技术的微操纵芯片,并完成芯片关键部件--光电导薄膜的加工.在准静态电场条件下,对光斑操纵模式进行建模仿真,光斑光强服从高斯分布,光斑尺寸直接影响电场平方梯度的分布,随着光斑尺寸缩小电场平方的x向梯度峰值增大,而随着高度升高电场平方的x向梯度峰值急剧减小.最后通过光诱导介电泳测试平台对单粒子操纵性能进行试验验证.试验结果表明,在去离子水中,当电压峰-峰值为20 V,频率1 MHz时,粒子受负介电泳作用而远离光斑,并且在光斑模式下直径50 μm的粒子移动的最大速度可达45 μm/s;而在环型虚拟电极模式下能有效控制单粒子运动方向.
在綜閤分析噹前生物粒子微操縱技術的基礎上,設計一種基于光誘導介電泳技術的微操縱芯片,併完成芯片關鍵部件--光電導薄膜的加工.在準靜態電場條件下,對光斑操縱模式進行建模倣真,光斑光彊服從高斯分佈,光斑呎吋直接影響電場平方梯度的分佈,隨著光斑呎吋縮小電場平方的x嚮梯度峰值增大,而隨著高度升高電場平方的x嚮梯度峰值急劇減小.最後通過光誘導介電泳測試平檯對單粒子操縱性能進行試驗驗證.試驗結果錶明,在去離子水中,噹電壓峰-峰值為20 V,頻率1 MHz時,粒子受負介電泳作用而遠離光斑,併且在光斑模式下直徑50 μm的粒子移動的最大速度可達45 μm/s;而在環型虛擬電極模式下能有效控製單粒子運動方嚮.
재종합분석당전생물입자미조종기술적기출상,설계일충기우광유도개전영기술적미조종심편,병완성심편관건부건--광전도박막적가공.재준정태전장조건하,대광반조종모식진행건모방진,광반광강복종고사분포,광반척촌직접영향전장평방제도적분포,수착광반척촌축소전장평방적x향제도봉치증대,이수착고도승고전장평방적x향제도봉치급극감소.최후통과광유도개전영측시평태대단입자조종성능진행시험험증.시험결과표명,재거리자수중,당전압봉-봉치위20 V,빈솔1 MHz시,입자수부개전영작용이원리광반,병차재광반모식하직경50 μm적입자이동적최대속도가체45 μm/s;이재배형허의전겁모식하능유효공제단입자운동방향.
