實(shí)驗(yàn)名稱：功率放大器在聲鑷操控粒子實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：利用放大器對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓的放大實(shí)現(xiàn)換能器的高效率振動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電壓大幅增加，使得換能器振動(dòng)強(qiáng)度增大，更有利于聲鑷對(duì)粒子的操控。

測(cè)試設(shè)備：信號(hào)發(fā)生器、ATA-122D功率放大器、換能器等。

圖1：實(shí)驗(yàn)裝置

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：這個(gè)實(shí)驗(yàn)在尺寸為0.3m×0.5m×0.3m的容器中進(jìn)行，為盡量減少反射，在容器的四周和底部均放置了吸聲塊。信號(hào)發(fā)生器輸出頻率為2MHz的正弦波信號(hào)，經(jīng)過(guò)ATA-122D型功率放大器后加載到壓電陶瓷換能器，驅(qū)動(dòng)換能器產(chǎn)生相同頻率的振動(dòng)。相位板通過(guò)耦合劑與換能器連接，然后浸入水中。通過(guò)改變頻率，可實(shí)現(xiàn)聲場(chǎng)變換，使粒子沿著不同軌跡輸運(yùn)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

圖2：不同頻率下的粒子分布形式

圖3：粒子沿正反三角形運(yùn)動(dòng)

我們通過(guò)改變頻率實(shí)現(xiàn)了在同一平面上得到不同的聲場(chǎng)分布，從而實(shí)現(xiàn)了單源多頻聲鑷。我們?cè)O(shè)計(jì)的方法允許粒子沿著不同的軌跡運(yùn)動(dòng)或按不同形式分布，可以實(shí)現(xiàn)矩形粒子按固定角度旋轉(zhuǎn)、粒子在一條線上可選擇地左右移動(dòng)、多圖案的粒子排列分布以及用單個(gè)粒子完成兩個(gè)不同軌跡運(yùn)動(dòng)，都是通過(guò)信號(hào)發(fā)生器連接功率放大器調(diào)節(jié)頻率實(shí)現(xiàn)這些效果。這為聲鑷提供了一種靈活的可實(shí)時(shí)控制的方法，可以部分替代電路復(fù)雜度高的相控陣。

產(chǎn)品推薦：ATA-1372A寬帶放大器

圖：ATA-1372A寬帶放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇