[发明专利]非平面和非对称压电晶体及反射器

权利要求书

1.一种声泳装置，包括：

具有至少一个入口和至少一个出口的声室；

位于所述声室的壁上的至少一个超声换能器，其中每个超声换能器包括压电材料，所述压电材料受电压信号驱动，以在所述声室中产生从所述压电材料的非平面表面发出的多维声驻波；以及

位于所述声室的与所述至少一个超声波换能器相对立的侧壁上的反射器。

2.根据权利要求1所述的声泳装置，其中所述压电材料的所述非平面表面在基本上垂直于所述压电材料的第二表面的方向上被极化。

3.根据权利要求1所述的声泳装置，其中所述压电材料的所述非平面表面由阶梯函数或平滑函数限定。

4.根据权利要求1所述的声泳装置，其中所述反射器具有非平面表面。

5.根据权利要求4所述的声泳装置，其中所述反射器的所述非平面表面由阶梯函数或平滑函数限定。

6.根据权利要求1所述的声泳装置，其中，所述至少一个超声换能器具有非对称形状。

7.根据权利要求6所述的声泳装置，其中，所述至少一个超声换能器具有梯形形状。

8.根据权利要求6所述的声泳装置，其中所述反射器具有非对称形状。

9.根据权利要求8所述的声泳装置，其中所述反射器具有梯形形状。

10.一种从主流体分离次流体或颗粒的方法，包括：

使所述主流体和所述次流体或颗粒的混合物流动经过声泳装置，所述声泳装置包括：具有至少一个入口和至少一个出口的声室；位于所述声室的壁上的至少一个超声换能器，其中每个超声换能器包括压电材料，所述压电材料受电压信号驱动，以在所述声室中产生从所述压电材料的非平面表面发出的多维声驻波；以及位于所述声室的与所述至少一个超声波换能器相对立的侧壁上的反射器；以及

发送电压信号驱动所述至少一个超声换能器以在所述声室中产生所述多维声驻波，使得所述次流体或颗粒在所述驻波中被连续捕获，进而聚集、聚合、结块或结合在一起，随后依靠浮力或重力在所述主流体中升高或沉降，并离开所述声室。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述压电材料的所述非平面表面在基本垂直于所述压电材料的第二表面的方向上被极化。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述压电材料的所述非平面表面由阶梯函数或平滑函数来限定。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述反射器具有由阶梯函数或平滑函数限定的非平面表面。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述至少一个超声换能器具有非对称形状。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述反射器具有非对称形状。

16.根据权利要求10所述的方法，其中所述电压信号具有正弦、三角或脉冲波形。

17.根据权利要求10所述的方法，其中所述电压信号具有从约100kHz到约20MHz的频率。

18.根据权利要求10所述的方法，其中所述混合物以从约1毫升/分钟到约50升/小时的流速连续流过所述声室。

19.根据权利要求10所述的方法，其中所述多维声驻波具有相同数量级的轴向力分量和侧向力分量。

20.根据权利要求10所述的方法，其中，所述多维声驻波是一种三维声驻波。