[发明专利]基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定方法

权利要求书

1.基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定方法，其特征在于利用测试系统获得基于声表面波的声镊器件的温度-频率曲线，测试系统包括频率扫描单元、驱动单元、温度检测单元、数据分析单元(9)；频率扫描单元用于生成特定频率区间的信号，驱动单元用于提供固定的信号输出功率以驱动声表面波器件，温度检测单元用于捕获声镊器件上的温度，数据分析单元(9)用于把记录的温度与频率进行处理获得温度频率曲线，曲线的峰值对应的频率为当前工作条件下的声镊器件的最佳工作频率。

2.根据权利要求1所述的基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定方法，其特征在于所述的特定的频率区间包含理论计算的最佳频率点，在扫描区间内的频率步进可以根据实际需要调整。

3.根据权利要求1所述的基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定方法，其特征在于所述的温度检测单元使用红外相机(8)或其他能够获取温度的传感器。

4.根据权利要求1所述的基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定方法，其特征在于所述的声表面波器件为叉指换能器(2)，叉指换能器(2)通过微纳加工工艺直接制造在铌酸锂基板(1)的表面，叉指换能器(2)、PDMS微流控管道(4)通过氧等离子处理后键合在铌酸锂基板(1)的表面，PDMS的接触面与叉指换能器(2)位于同一个铌酸锂平面，叉指换能器(2)位于PDMS微流控管道(4)的两侧。

5.根据权利要求4所述的基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定方法，其特征在于所述频率扫描单元采用信号发生器(5)，驱动单元采用功率放大器(6)，信号发生器(5)输出的RF信号经功率放大器(6)放大后输入到叉指换能器(2)，由逆压电效应，在铌酸锂的表面形成弹性波，弹性波沿着叉指换能器(2)的两侧传播。

6.根据权利要求4所述的基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定方法，其特征在于设置功率源，保证输出的功率不变，改变信号发生器(5)的频率，频率每改变一次，等待温度稳定后，将红外相机(8)垂直对准声表面波器件区域(包含PDMS微流控管道)，捕获器件的红外信号，通过红外相机配套的转换软件获取和保存器件的温度数据，最后根据保存的温度数据绘制PDMS微流控管道区域的最高温度与驱动频率的曲线，曲线的峰值对应的频率即为当前工作条件下的最佳频率。

7.根据权利要求2所述的基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定方法，其特征在于，计算声表面波器件的理论频率其中v表示声表面波器件声速，λ表示声波的波长，因为在实际的工作环境下，声表面波器件的最佳工作频率小于理论值，所以扫描频率的上限略大于或等于理论计算频率，包括了最佳工作频率。

8.基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定系统，其特征在于包括频率扫描单元、驱动单元、温度检测单元、数据分析单元(9)；频率扫描单元用于生成特定的频率区间的信号，驱动单元用于提供固定的信号输出功率以驱动声表面波器件，温度检测单元用于捕获声镊器件上的温度，数据分析单元(9)用于把记录的温度与频率进行处理获得温度频率曲线，曲线的峰值对应的频率为当前工作条件下声镊器件的最佳工作频率。

9.根据权利要求8所述的基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定系统，其特征在于所述的声表面波器件为叉指换能器(2)，叉指换能器(2)通过微纳加工工艺直接制造在铌酸锂基板(1)的表面，叉指换能器(2)、PDMS微流控管道(4)通过氧等离子处理后键合在铌酸锂基板(1)的表面，PDMS的键合面与叉指换能器(2)位于同一个铌酸锂平面，叉指换能器(1)位于PDMS微流控管道(4)的两侧。

10.根据权利要求9所述的基于温度频率曲线的声表面波器件最佳工作频率确定系统，其特征在于所述频率扫描单元采用信号发生器(5)，驱动单元采用功率放大器(6)，信号发生器(5)输出的RF信号经功率放大器(6)放大后输入到叉指换能器(2)，由逆压电效应，在铌酸锂的表面形成弹性波，弹性波沿着叉指换能器(2)的两侧传播。