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用于纳米药物定点输送的超声驱动器件的声场设计仿真研究

孟龙  姜春香  郑海荣  
【摘要】:在超声药物输送、控制细胞以及捕获分子等领域中,对微粒的操控为其核心任务之一。用超声控制微粒是一种非接触的控制方法,当微粒悬浮在液体中时,超声辐射力能使微粒聚集在指定的位置。本文对一种基于微机电系统的控制微粒装置建立数学模型,并对其进行了有限元仿真,得出不同激励条件下的声场分布,并预测微粒聚集形状。文中首先对该装置进行了一维声场的仿真,通过对装置的PZT施加电压信号,使得PZT产生形变,在水面上形成了声压,通过有限元谐响应分析得到一维声场。其次对其进行了二维声场的仿真,在PZT的模型上进行了改进,施加1.5MHZ、14V交流信号,形成二维对称的声压场,声场的形状为点状,以此通过不同的声场模态来获得不同聚集形状的微粒。

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