【摘 要】
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为提高聚焦超声波场的悬浮能力以及拓宽悬浮粒子的移动区域,研究了超声波场中声压大小的计算公式以及凹球面阵列中阵元的延迟时间与聚焦点位置的关系式,并运用COMSOL多物理场软件进行仿真验证.通过搭建双凹球面超声波阵列悬浮装置,控制发射极信号相位实现了悬浮粒子在竖直方向上的移动,实验中粒子的运动轨迹与仿真结果有较好的一致性.结果表明:双凹球面超声波阵列声场声压更强、聚焦性更好,且可通过对阵元相位信号的控制实现悬浮粒子在二维平面的移动.
【机 构】
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广东省量子调控工程与材料重点实验室/广东省光电检测仪器工程技术研究中心/物理国家级实验教学示范中心/华南师范大学物理与电信工程学院
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(61371176),广州市高校创新创业教育项目(2019HD206),广东省大学生创新创业训练项目(S202010574090),广东省高校辅导员队伍建设专项课题(2019FDY022)。
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为提高聚焦超声波场的悬浮能力以及拓宽悬浮粒子的移动区域,研究了超声波场中声压大小的计算公式以及凹球面阵列中阵元的延迟时间与聚焦点位置的关系式,并运用COMSOL多物理场软件进行仿真验证.通过搭建双凹球面超声波阵列悬浮装置,控制发射极信号相位实现了悬浮粒子在竖直方向上的移动,实验中粒子的运动轨迹与仿真结果有较好的一致性.结果表明:双凹球面超声波阵列声场声压更强、聚焦性更好,且可通过对阵元相位信号的控制实现悬浮粒子在二维平面的移动.
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