宁波市自然科学基金(2007A610005) 作品数:16 被引量:15 H指数:3 相关作者: 章安良 费景臣 叶丽军 尉一卿 韩庆江 更多>> 相关机构: 宁波大学 中国电子技术标准化研究所 更多>> 发文基金: 宁波市自然科学基金 浙江省自然科学基金 宁波大学王宽诚幸福基金 更多>> 相关领域: 电子电信 自动化与计算机技术 机械工程 更多>>
基于声表面波技术实现微流体数字化 被引量:1 2011年 微流体的数字化是压电微流控芯片进行微流分析的前提,提出了采用声表面波(SAW)实现微流体数字化的方法。在128°YX-LiNbO3基片上研制了中心频率为27.7 MHz的叉指换能器,在压电基片上方固定一细针,它经由Teflon软管与注射泵相连,注射泵提供恒定流量的微流体到达细针孔端并聚集,当聚集的微流体高度达到细针孔端与压电基片间距时,叉指换能器激发的声表面波驱动微流体实现微流体数字化。提出了计算细针孔端与压电基片间距的方法和微流体实现数字化的条件。以水为实验对象进行数字化实验,结果表明,声表面波作用下能实现微流体数字化,为压电微流控芯片提供了一种新的微流体引入方法。 章安良 尉一卿 韩庆江 叶丽军关键词:声表面波 数字微流体 叉指换能器 压电基片 基于耦合模-电网络理论的S型SAW器件特性分析 2007年 为克服马松(Mason)等效电路模型指对级联及常用电路仿真软件处理复阻抗的繁杂性,提出了应用耦合模理论和电网络理论分析声表面波(SAW)器件特性的方法,它首先应用耦合模理论获得叉指换能器SAW粒子运动速度和应力的关系式,由此得到叉指换能器的等效电路模型,并根据耦合模理论计算等效电路模型中各电参量值,然后应用电路网络理论推导等效电路模型各节点电压方程,结合自行研制的S型SAW器件尺寸,仿真得到S型SAW器件的频率特性,与实验得到的频率特性基本相近。 章安良 程红亚关键词:声表面波器件 耦合模理论 等效电路 FAST MIXING OF DIGITAL DROPLETS UNDER UNI-DIRECTION ACOUSTIC FIELD <正>A micro-mixer for mixing digital droplets fabricated on 128 Y cut X LiNbO_3 is reported,which is composed o... Jing-chen FEI College of Information Science and Engineering Ningbo University,Ningbo 315211,China An-liang ZHANG College of Information Science and Engineering Ningbo University,Ningbo 315211,China文献传递 基于声表面波技术数字微流体微混合器研究 被引量:3 2009年 报道了在128°旋转Y切割X传播方向LiNbO3基片上研制了数字微流体微混合器。它由压电基片上叉指换能器和反射栅组成,当由功率放大器放大后的射频电信号加到叉指换能器时,它激发的声表面波经微流体后转化为径向表面波驱动微流体,使其与同一路径上的另一微流体合并,在反射栅反射回的声表面波共同作用下,加速微流体内分子扩散运动,提高了微流体混合效率。采用1μL的水和1μL红墨水以及1μL的红墨水和1μL甘油各自进行混合实验,结果表明:在声表面波作用下,微混合器能快速混合微流体。为片上实验室提供了廉价、易集成的微混合单元,具有潜在的应用价值。 费景臣 章安良关键词:声表面波 数字微流体 叉指换能器 基于声表面波实现数字微流体的产生 2010年 数字微流体的产生是压电材料为基片的微流控芯片进行微流分析的前提,报道了在压电基片上应用声表面波技术产生数字微流体的方法。在128°旋转Y切割X传播方向的LiNbO3基片上集成PDMS微通道,在微通道出口一侧为经疏水处理的铝薄片,注射泵产生恒定流量的微流体经PDMS微通道到达铝薄片并聚集,当聚集的微流体体积足够大时,微流体克服表面张力作用下滑到达压电基片,并在中心频率为27.7MHz叉指换能器激发的声表面波作用下输运,实现微流体的数字化。同时,理论分析了微流体在铝薄片表面上受力状况,并以水为实验对象,进行微流体数字化实验,结果表明,声表面波作用下能精确产生微升量级数字微流体,为压电微流控芯片提供了一种新的微流体引入方法。 章安良 韩庆江 尉一卿 叶丽军关键词:声表面波 数字微流体 叉指换能器 声表面波驱动微流体研究 被引量:4 2008年 报道了在128°旋转Y切割X传播方向的LiNbO3基片上研制了微流体驱动器件。RF信号经功率放大器放大后馈入叉指换能器,由它激发的声表面波驱动微流体。为减少由于声波辐射引起微流体温度上升,提出了间接微流体驱动方法,即通过声表面波驱动中间微粒,再由此驱动目标微流体。实验表明:声表面波驱动微流体所需的RF信号功率决定于微流体体积和粘性;采用间接方法驱动1μL50%甘油水液滴,在10V的RF信号持续5min下其温度变化仅0.5℃,而相同条件下直接驱动该液滴,其温度上升12.6℃。 章安良 费景臣关键词:声表面波 超声辐射 叉指换能器 声表面波器件二阶效应等效电路模型研究 被引量:1 2007年 提出了声表面波器件二阶效应的等效电路模型,应用P矩阵法严格分析推导了声表面波器件二阶效应理论表达式,并根据P矩阵分析结果得到的声表面波器件二阶效应电特性参数,采用电网络理论综合出具有相同特性的等效电路模型,且应用PSPICE进行仿真,仿真结果与实验结果基本相符,验证了所提出声表面波器件二阶效应等效电路模型的正确性。 章安良关键词:声表面波器件 二阶效应 叉指换能器 基于压电基片微液滴间隙式驱动研究 被引量:3 2009年 连续的声辐射力驱动方式难以在平面内精确操控微流体,报道了单步驱动微流体及其在平面中位置确定的方法。在128°-YXLiNbO3上制作中心频率27.7MHz叉指换能器组,经方波调制的载波信号加到叉指换能器激发间隙性声表面波,以单步驱动其声路径上的微液滴。垂直方向叉指换能器组确定微液滴平面上位置。采用水和0.1g/mL的NaCl溶液进行间隙性驱动实验,结果表明,在载波强度达到一定幅度时,微液滴运动速度随调制信号频率增大而减少;当调制信号频率一定时,声路径上微液滴运动速度随载波幅度增大而增大。 章安良 费景臣关键词:调制信号 叉指换能器 数字微流控生物芯片微液滴优化调度 被引量:1 2008年 数字微流控生物芯片出现,使得单片并行多样品、多试剂、多生物检测量的大规模生物检测系统成为现实,需要在有限的芯片资源中优化调度各样品和试剂以减少检测时间。由于优化调度是一个NP完全问题,本文提出了以多样品检测完成时间为适应度函数,以样品和试剂混合操作类型集合为染色体,并将该染色体分别赋以一整数值代表混合操作优先级高低,同时,将染色体基因分为可同时进行混合操作而资源不冲突基因和有限任意项基因两部份,并对有限任意项基因进行移位、交叉等遗传操作,达到优化调度接近最优解。所提出算法编码基因数从(4Sm*Rn)!降低到Sm*Rn,极大改善了算法效率和并行检测所需时间。 章安良关键词:调度 基于声表面波技术的数字微流体微加热器研究 被引量:1 2008年 设计了在128°旋转Y切割X传播方向LiNbO3基片上研制了数字微流体微加热器。它由压电基片上两个叉指换能器构成,当由功率放大器放大后的射频电信号加到叉指换能器时,其激发的声表面波经微流体后转化为径向表面波,并辐射入微流体达到加温效果。停止加电信号后,微流体能量向外界辐射迅速降温。采用2μL的甘油微液滴进行升温实验,结果表明:微流体温度变化由外加电信号强度和持续时间决定,在电信号强度为19V时,微流体的温度上升速率为1.5℃/s,与理论6.2℃/s结果基本相符。 章安良 刘尉悦 蒋志迪 费景臣关键词:声表面波 数字微流体 叉指换能器 微加热器