[发明专利]用于分离粒子的方法和装置

权利要求书

1.一种用于分离悬浮在介质中的粒子混合物的粒子的方法，包括 以下步骤：

使容纳所述介质的腔室(2；22)经受产生具有第一压力 节点的在第一频率的第一超声驻波的超声波的作用，；

将所述粒子混合物置于所述腔室(2；22)中，使得一定 浓度的所述粒子混合物被置于在所述第一频率的所述超声驻 波的第一压力节点处或附近，或在所述第一压力节点和所述腔 室(2；22)的壁之间的任何地方，其中使所述介质和所述悬 浮粒子混合物以层流形式流动通过包括所述腔室的通道，并且 所述超声驻波横穿所述流动方向；

将所述超声驻波的频率切换为第二频率，产生具有至少 一个第二压力节点的第二超声驻波，使得所述粒子混合物的第 一组粒子经历朝向所述第二压力节点的较小加速度，而所述粒 子混合物的第二组粒子经历朝向所述第二压力节点的较大加 速度；

在持续时间t2期间保持所述第二频率和振幅a2，使所述 粒子混合物的所述第一组粒子行进较小的第一距离，而所述粒 子混合物的所述第二组粒子行进较大的第二距离；

切换回所述第一频率；

其中，所述较小的第一距离如此小使得所述粒子混合物 的所述第一组粒子经历朝向所述第一压力节点的较大加速度， 而所述较大的第二距离如此大使得所述粒子混合物的所述第 二组粒子经历朝向所述第一压力节点的较小加速度；

在持续时间t1期间保持所述第一频率和振幅a1，使所述 粒子混合物的所述第一组粒子朝向所述第一压力节点行进返 回，同时不允许所述粒子混合物的所述第二组粒子行进显著距 离；以及

重复地以一个工作周期在所述第一和第二频率之间切换 所述超声驻波，其中所述工作周期涉及它们各自的持续时间 t1和t2以及振幅a1和a2，以使所述粒子混合物的所述第一组 粒子的大部分被收集在所述第一压力节点处，而所述粒子混合 物的所述第二组粒子的大部分被收集在所述第二压力节点处。

2.根据权利要求1所述的分离方法，其中，所述第一频率是所述 腔室的二阶谐频，而所述第二频率是所述腔室的基频。

3.根据权利要求1所述的分离方法，其中，所述第一和第二频率 的振幅a1和a2保持固定，而所述第一和第二频率的持续时间 t1和t2发生变化。

4.根据权利要求1所述的分离方法，其中，所述第一和第二频率 的持续时间t1和t2保持固定，而所述第一和第二频率的振幅 a1和a2发生变化。

5.根据权利要求1、3或4所述的分离方法，其中，所述浓度的 粒子混合物在所述通道(2；22)的两侧提供，而纯的介质在 所述通道的中部(15；25)提供，并且所述第一组粒子被收集 在两个侧边通道出口(16；26a，26b)处，而所述第二组粒子 被收集在中部通道出口(17；27)处。

6.根据权利要求5所述的分离方法，其中，对于385μm宽和 250μm深的分离通道，所述第一频率为4MHz而所述第二频 率为2MHz，所述第一频率的持续时间t1为200μs而所述第 二频率的持续时间t2为800μs。

7.根据权利要求1、3或4所述的分离方法，其中，所述第一和 第二组粒子被收集在所述通道(22)底部中的连续出口(26a， 26b)处。

8.根据权利要求1、3或4所述的分离方法，其中，多次分离通 过多个串联连接的通道(2；22)来完成，使得在一个步骤中 分离的一组粒子经历至少一次进一步的分离。

9.根据权利要求8所述的分离方法，其中，所述进一步的分离利 用不同的持续时间t1和t2和/或振幅a1和a2来完成。