Atomizasyon ve Acoustofluidics için Kalınlık Modu Piezoelektrik Cihazların İmalatı ve Karakterizasyonu

Bu teknikler rezonans frekansı, titreşim modu heyecanı, titreşim genliği ve bu özelliklere sahip dönüştürücülerin atomizers olarak nasıl performans gösterdiği ile ilgili soruları yanıtlamak için kullanılabilir. Bu analizler tarafından sağlanan bilgilerle, bağımsız değişkenlerin ve kalınlık modu dönüştürücülerini içeren deneylerin etkilerini titizlikle ölçmek mümkündür. Bu teknik, zatürre gibi solunum yolu hastalıklarının tedavisinde ilaç atomize etmek için kullanılabilecek cihazların geliştirilmesini sağlar.

Bu yöntemler atomizasyon fenomenlerini karakterize etmek için yararlıdır ve bir damlacık yüzeyinde kılcal damarların çalışmasına uygulanabilir. Birçok rakip faktör dengeli olması gerektiğinden, sürekli atomizasyon elde etmek zor olabilir. Güç girdisini, fitil pozisyonunu ve fitil yönünü ayarlayın ve davranışın nasıl değiştiğini gözlemleyin.

Bu tekniklerin çoğu gösteriden sonra gerçekleştirmek için basit, ancak metinde rastlamak olmayan bazı el becerisi ve mekansal farkındalık gerektirir. Özel bir transdüser tutucumonte etmek için, lehim iki yüzey montaj yay lı kontaklar her iki özel baskılı devre kartları ve devre kısa değil dış kişileri klip. Sivri uçları özel panolarda kaplamalı deliklere sığdırın, böylece sivri uçları birbirinden uzak bir şekilde işaret edin.

Kontakların birbiriyle temas halinde olması için iki özel devre kartını bağlamak için tahta boşluklarını ve vidaları kullanın. Gerektiğinde plastik yıkıcılarla aralığı ayarlayın. Ardından, kişilerin iç çifti arasında 3 x 10 milimetrelik bir transdüser kaydırın.

Empedans analizi ile rezonans frekansını belirlemek için, ağ çözümleyicisinin açık portuna bir dönüştürücü bağlayın ve ağ çözümleyicisinin kullanıcı arabirimi üzerinden S11 yansıma katsayısı parametresini seçin. İlgi alanı nın frekans aralığını seçin ve frekans süpürmegerçekleştirin. Ardından geri çekme kaydet'i seçin ve verileri uygun bir veri işleme yazılımı programına aktarıp kesin minimum konumları belirlemek için izleme verilerini kaydedin.

LDV ile titreşim karakterize etmek için, LDV aşamasında pogo plaka temas bir transdüser yerleştirin ve sinyal jeneratörü için pogo probu yol açar bağlayın. Satın alma yazılımında doğru amacın seçildiğinden emin olun ve mikroskobu transdüserin yüzeyine odakla. Arama noktalarını ve ayarlarını tanımla'yı seçin.

Tek noktalı bir talan, kullanıcıya tek bir noktadatitreşim genliği sağlar. Titreşim modunu ve rezonansı belirlemek için bir alan tonu yapılmalıdır. Genel sekmede, taramanın sıklık veya zaman etki alanında gerçekleştirilip gerçekleştirilmediğine bağlı olarak FFT veya zaman seçeneğini seçin ve ortalama sayısını ayarlayın.

Kanal sekmesinde, etkin kutuların işaretli olduğundan emin olun ve alt katmandan maksimum sinyal gücünü seçmek için başvuru ve olay kanallarını ayarlayın. Jeneratör sekmesinde, ölçüm tek frekanslı sinyal altında yapılıyorsa, dalga formu çekme listesinden Sine'yi seçin. Tek bir bant altındaysa, MultiCarrierCW'yi seçin.

Ardından frekans sekmesinde, frekans etki alanı tonu için tetkik çözünürlüğünü ayarlamak için bant genişliğini ve FFT çizgilerini değiştirin. Zaman etki alanı ölçümleri yapılıyorsa, zaman sekmesindeki örnek sıklığını değiştirin. Sıvı besleme sistemi oluşturmak için, bir 25 milimetre uzunluğunda 2 milimetre çapında fitil sıvı taşımak için tasarlanmış bir hidrofilik polimer lifleri bir demet oluşan seçin.

Fitilin bir ucunu asimetrik bir uç oluşturan bir şekilde kırpın ve ardından istenilen kapasiteye sahip bir Luer kilidi şırıngasına takın, böylece fitilin sonun 15 milimetre ötesine kadar uzanmasını bekleyin. Şırınganın ucunu şırınganın üzerine kilitleyin ve fitilin yataydan 10 ila 90 derece uzakta olduğu ve fitilin ucunun transdüserin kenarı ile temas halinde olduğu şekilde montajı monte edin. Sonra şırıngayı suyla doldurun.

Voltajı sıfıra ayarlayın ve empedans analizörü kullanılarak belirlenen rezonans frekansına sürekli voltaj sinyali uygulayın. Cihaz su basmadan veya kurumadan sıvı sürekli atomize olana kadar voltajı artırın. Önerilen ayarlamalar başarısız olursa, transdüserin altın yüzeyini fitil temas noktasına yakın ince zımpara kağıdıyla tamamen çıkarmadan pürüzlüleştirin.

Yüksek hızlı görüntüleme yoluyla cihaz dinamiklerini gözlemlemek için, optik bir masaya yatay olarak yüksek hızlı bir kamera yerleştirin ve kameranın odak uzaklığı yakınındaki xyz sahnesine pogo plaka kontamında bir dönüştürücü yerleştirin. Akşörün karşı tarafına en az bir odak uzaklığı yerleştirin ve transdüserin yüzeyine sessile bir damla yerleştirmek için bir pipet kullanın. Sıvı örneğini keskin bir odaklamaya getirmek için kamera odağı ve XYZ konumunu ayarlayın ve diğer adı takma önlemek için Nyquist oranına göre bu frekanstan en az iki kat daha büyük bir kare hızı seçin.

Sıvı ve arka plan arasındaki kontrastı optimize etmek için ışık yoğunluğunu, kamera deklanşörlerini veya her ikisini de ayarlayın. Daha sonra yükseltilmiş sinyal jeneratöründen gelen timsah kliplerini pogo sondası yol larına bağlayın ve kamera yazılımındaki videoyu aynı anda tetikleyerek ve voltaj sinyalini uygulayarak fenomeni yakalayın. Damlacık boyutunun lazer dağılım analizi için, lazer iletim ve lazer alma modüllerini lazer saçılma sisteminin rayları boyunca iki modül arasında 20 ila 25 santimetrelik bir boşlukla ayarlayın.

Bu boşluğa, transdüser ve sıvı besleme meclisleri yerleştirildiğinde lazer ışını yoluna atomize edilmiş bir sis inecek şekilde katı bir şekilde bir platform monte edin. Bu hizalamayı kolaylaştırmak için lazer ışınını açın ve araçları, lazer kontrolü ve lazeri seçin. Platforma dönüştürücü deliği düzeltin.

Sıvı besleme tertibatını eklemli bir kola sabitle. Sıvı besleme tertibatını, fitilin ucunun transdüserin kenarıyla temas edecek şekilde yerleştirin ve sinyal kaynağını transdüser tutucudaki başak terminallerine bağlamak için timsah kliplerini kullanın ve lazer saçılma sistemi yazılımında yeni standart işletim prosedürüne tıklayın. Şablonu varsayılan sürekli ve örnekleme süresini 1 olarak ayarlayın.

Veri işleme altında, yol uzunluğunu 20 milimetreye ayarlamak için püskürtme profilini tıklatın. Varsayılan değerleri denetlemeyi denetlemek için alarmları tıklatın ve minimum iletimi %5 ve %1'e, minimum saçılmayı ise 50 ve 10'a ayarlayın. Tüm parametreler ayarlandığında, standart çalışma yordamını başlat'ı tıklatın ve oluşturulan yordamı seçin.

Sıvı besleme haznesini istenilen seviyeye kadar suyla doldurun ve hacmine dikkat edin. Ölçüm başladıktan sonra voltaj sinyalini açın ve atomizasyon başlar başlamaz kronometreyi çalıştırın. İstenilen sıvı hacmi atomize edildikten sonra kronometreyi durdururken voltaj sinyalini kapatın ve son hacmi kaydedin.

Elde edilen ölçüm histogramında, atomizasyonun beklendiği gibi meydana gelen kısmının ve alıcıdaki sinyalin istatistiksel olarak anlamlı olacak kadar güçlü olduğu kısmını seçin. Seçili verilere dayalı bir dağıtım oluşturmak için ortalamayı ve tamam'ı tıklatın. Ardından verileri bir metin dosyasına kopyalayın ve uygun bir dosya adı ile kaydedin.

Bu cihazların karakterizasyonu bir empedans analizörü kullanarak rezonans frekansı ve harmonik belirlenmesi ni içerir. Bu temsili analizde, cihazların temel frekansının substrat kalınlığına göre tahmin edildiği gibi yedi megahertz'e yakın olduğu bulunmuştur. Temassız lazer Doppler vibrometry kullanarak daha fazla karakterizasyon büyüklüğü ve genellikle nanometre aralığında olan substrat, deplasman belirlemek için kullanılabilir.

Buna ek olarak, damlacık titreşimi yüksek hızlı görüntüleme ile değerlendirilebilir ve damlacık boyutu dağılımı ölçülerek atomizasyon dinamikleri belirlenebilir. Atomize ulaşmak için transdüserin kalınlık modu rezonans frekansında çalıştığını unutmayın. Cihaz düşük performans gösteriyorsa, doğru frekansta olmayabilirsiniz.

Bu protokolü temel olarak kullanarak, elektrot kalınlığı veya yanal boyutlar gibi birçok kalınlık modu parametreleri çeşitli ve karşılaştırılabilir. Su ile bu protokolü kurduktan sonra, kalınlık modu transdüserler artık pulmoner ilaç dağıtımı, soğutma ve kodlama gibi uygulamalar için diğer sıvılarla birlikte kullanılabilir.