高壓放大器在介電泳分選的應(yīng)用

時(shí)間：2022-12-28作者：西安安泰電子科技有限公司瀏覽：200

實(shí)驗(yàn)名稱：基于高壓放大器的介電泳分選

研究方向：滴液分選

測(cè)試原理：

在非均勻電場(chǎng)中，介電體表面感生出的正負(fù)電荷處于不同場(chǎng)強(qiáng)的位置上在它受到的合力大于一定值時(shí)就會(huì)被拉向強(qiáng)電場(chǎng)方向。

測(cè)試設(shè)備：ATA-7030高壓放大器、高壓氮?dú)馄?、恒壓微流泵、PC機(jī)、FEP管、流阻、基于介電泳的微流控芯片、水純化系統(tǒng)、15mL康林管

圖1：介電泳的液滴分選系統(tǒng)

實(shí)驗(yàn)過程：

基于介電泳的液滴分選系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如上圖圖1所示，黃色流道1、2、3是油相流道，藍(lán)色流道4、5、6是水相流道。FEP管道和流阻依然使用流動(dòng)聚焦法產(chǎn)生液滴，液滴產(chǎn)生后會(huì)流向流阻較小的流道出口2。當(dāng)在正極上施加高壓方波脈沖時(shí)，液滴在介電泳力的作用下會(huì)被拉到流阻較大的流道出口1。

利用介電泳力進(jìn)行分選，芯片出口處不加任何流阻，僅利用芯片上的流道長(zhǎng)度差來形成流阻的差異。先需要生成只向出口2流動(dòng)的液滴，然后固定油相和水相的氣壓值這樣就使液滴的直徑一致，再施加方波電壓。先保持電壓幅值不變，改變頻率，看是否可以把液滴拉到流道1。之后每改變一個(gè)電壓值，就調(diào)節(jié)多種頻率，看介電泳力是否起作用。

由于芯片上生成的液滴均一性比較好，因此液滴在同樣的介電泳力作用下應(yīng)該被全部分選過來。首先考察液滴的分選率(拉到流道1的液滴數(shù)與總液滴數(shù)的比值)。當(dāng)油相氣壓為150mbar水相氣壓為45mbar時(shí)，不加電壓時(shí)液滴的直徑約為63.7um，液滴生成速率約2.333個(gè)每秒。在分別施加500V、800V、1000V、1500V等電壓幅值時(shí)分選率隨電壓頻率的變化如下圖圖2所示，可以看出在頻率特別低的時(shí)候均無法拉動(dòng)液滴。

圖2：對(duì)于不同的電壓值，液滴分選率隨頻率的變化。

除500V和2500V電壓外，其他幾個(gè)電壓下，液滴分選率均隨著頻率增加而增加，都逐漸達(dá)到**的分選率。而500V電壓在頻率增加后分選率早下降趨勢(shì)，說明這個(gè)電壓不合適，不能產(chǎn)生足夠的介電泳力。施加2500V的電壓在頻率為80H時(shí)液滴就已經(jīng)全部碎裂。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)，在電壓過高或者頻率過大時(shí)，液滴會(huì)碎裂成細(xì)小的子液滴。說明想要正常分選需要選擇合適的電壓幅值和頻率，這兩個(gè)值并不是越高越好。對(duì)于上述直徑為63.7um的液滴，在施加的電壓幅值為800V，頻率為1000Hz時(shí)被分選的液滴受力運(yùn)動(dòng)的過程如下圖圖3所示，目標(biāo)液滴由紅色圓圈標(biāo)注。圖中兩個(gè)黑色的三角形表示兩個(gè)金電極的位置。Y型分又結(jié)構(gòu)中，上部流道的流阻小，接廢液池下部流道流阻較大，接收集池。B圖表示目標(biāo)液滴在介電泳力作用下開始發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

圖3：電壓幅值800V、頻率1000Hz時(shí)直徑63m的液滴的運(yùn)動(dòng)過程。時(shí)間間隔為02s。

在氣壓為0~450mbar內(nèi)，調(diào)節(jié)不同的氣壓值，選取三種不同的液滴直徑：63.7um60um和53.33m，其中53.33m的液滴對(duì)應(yīng)的氣壓為油相450mbar，水相35mbar按照上述方法分別錄制視頻，考察當(dāng)液滴**次達(dá)到全分選時(shí)電壓和頻率的大致關(guān)系所得結(jié)果如下圖圖4所示，可見施加的電壓幅值越高，頻率就需要越低才能實(shí)現(xiàn)全分選同一個(gè)電壓下，液滴越大則實(shí)現(xiàn)全分選需要的頻率越高。

圖4：不同的液滴直徑，全分選時(shí)施加的電壓幅值與頻率的關(guān)系

高壓放大器ATA-7030在本實(shí)驗(yàn)中的作用：提供一個(gè)可控電壓源，加到微流控芯片上，分析不同電壓下芯片對(duì)滴液的分選率。

安泰ATA-7030高壓放大器：

圖：ATA-7030高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

本文實(shí)驗(yàn)素材由西安安泰電子整理發(fā)布。Aigtek已經(jīng)成為在業(yè)界擁有廣泛產(chǎn)品線，且具有相當(dāng)規(guī)模的儀器設(shè)備供應(yīng)商，樣機(jī)都支持免費(fèi)試用。


西安安泰電子科技有限公司專注于高壓放大器,功率放大器,射頻功率放大器,電壓放大器,功率放大器模塊,功率信號(hào)源,高精度電流源,高精度電壓源等

• 詞條

  詞條說明

• 高壓功率放大器在深海海底探測(cè)中的應(yīng)用研究中的應(yīng)用

  MultiPing技術(shù)是指在深海探測(cè)時(shí)，為了提高探測(cè)效率，連續(xù)向海底**多列脈沖聲信號(hào)的一種探測(cè)技術(shù)，與傳統(tǒng)**技術(shù)相比﹐有效提高了探測(cè)效率．目前，這項(xiàng)技術(shù)主要用于2000m以上水深的探測(cè)設(shè)備，目前，多數(shù)設(shè)備上使用的MultiPing技術(shù)為連續(xù)向下**多列Chirp信號(hào)，以信號(hào)**的順序與信號(hào)接收的順序一致為前提進(jìn)行接收信號(hào)處理，從而得到海底的信息。但是實(shí)際應(yīng)用過程中會(huì)有特殊的情形，如其中幾列信號(hào)

• ATA-8000系列射頻功率放大器——在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

  ATA-8000系列射頻功率放大器——在生物醫(yī)學(xué)研究中的應(yīng)用ATA-8000系列是一款射頻功率放大器。其P1dB輸出功率500W，飽和輸出功率較大1000W。增益數(shù)控可調(diào)，一鍵保存設(shè)置，提供了方便簡(jiǎn)潔的操作選擇，可與主流的信號(hào)發(fā)生器配套使用，實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的放大。ATA-8000系列射頻功率放大器介紹：·工作模式ClassA·工作頻率100kHz~20MHz·P1dB輸出功率500W·飽和輸出功率1

• 高壓放大器在超聲技術(shù)中的應(yīng)用有哪些

  高壓放大器是一種專門用于產(chǎn)生高電壓、高功率信號(hào)的放大器。在超聲技術(shù)中，高壓放大器廣泛應(yīng)用于超聲成像、聲速測(cè)量、材料和**等領(lǐng)域中，對(duì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的超聲成像和其他應(yīng)用具有重要作用。圖：ATA-2000系列高壓放大器1.超聲成像超聲成像是一種無創(chuàng)性的醫(yī)學(xué)診斷技術(shù)，通過利用超聲波在人體內(nèi)部組織中的傳播和反射特性來獲取圖像信息。在超聲成像中，高壓放大器主要用于產(chǎn)生高頻率的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)超聲探頭進(jìn)行**和接收

• Aigtek的ATA-7050高壓放大器對(duì)比進(jìn)口TREK的609E-6

  一、公司介紹中國(guó)安泰：西安安泰電子科技有限公司是國(guó)內(nèi)從事測(cè)量?jī)x器研發(fā)生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)，公司依托西安交大、西北工業(yè)大學(xué)組建的科研團(tuán)隊(duì)，專注功率放大器、功率信號(hào)源等產(chǎn)品為的相關(guān)行業(yè)測(cè)試解決方案的研究，擁有化的技術(shù)以及數(shù)量眾多的技術(shù)。美國(guó)AdvancedEnergy：AE是一家來自美國(guó)的做功率放大器的公司，擁有悠久的歷史，在國(guó)內(nèi)享有很好的度。二、產(chǎn)品外觀三、參數(shù)四、7000系列高壓放大器應(yīng)用五、安