基于相控聚焦原理的悬浮微粒操控研究

• 作者: 马熳倩 孔令昊 古豪天 曾天佑 曾育锋
• 来源期刊: 物理实验
• 关键词: 超声驻波声场 相控聚焦原理 FPGA 全三维移动
• 年，卷（期）: 2021,（6）
• 所属期刊栏目: 近代与综合实验|Modern Physics and Comprehensive Experiment
• 页码范围: 25-29,36
• 页数: 6页
• 分类号: O426
• 语种: 中文
• DOI: 10.19655/j.cnki.1005-4642.2021.06.003

摘要

设计了凹球面双发射极超声阵列结构,并结合相控聚焦原理,通过FPGA硬件系统实时控制换能器输入信号的相位参量,形成悬浮能力较强的驻波聚焦声场.根据预设的悬浮微粒移动轨迹,有规律地调节阵元信号的相位差,实现超声波束的动态聚焦,在声场移动的同时,带动波节附近悬浮微粒的移动.分别在竖直面与水平面操控微粒移动,研究微粒移动的准确度和可操控范围.实验结果表明:凹球面双发射极超声阵列的悬浮稳定性强,且可操控范围广.