[发明专利]平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊与方法

权利要求书

1.平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，包括斜叉指换能器阵列、微流腔体(5)和压电基底(6)，其特征在于：所述斜叉指换能器阵列上连接有声表面波发生器，斜叉指换能器阵列连接在压电基底(6)的上表面，微流腔体(5)连接在压电基底(6)的上表面，微流腔体(5)位于斜叉指换能器阵列中部，斜叉指换能器阵列产生叠加的声表面驻波场。

2.根据权利要求1所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述斜叉指换能器阵列包括斜叉指换能器Ⅰ(1)、斜叉指换能器Ⅱ(2)、斜叉指换能器Ⅲ(3)和斜叉指换能器Ⅳ(4)，斜叉指换能器Ⅰ(1)、斜叉指换能器Ⅱ(2)、斜叉指换能器Ⅲ(3)和斜叉指换能器Ⅳ(4)分别设置在微流腔体(5)的四周，斜叉指换能器Ⅰ(1)、斜叉指换能器Ⅱ(2)、斜叉指换能器Ⅲ(3)和斜叉指换能器Ⅳ(4)的两级均与声表面波发生器相连，斜叉指换能器Ⅰ(1)和斜叉指换能器Ⅲ(3)沿Y方向对置设置，斜叉指换能器Ⅱ(2)和斜叉指换能器Ⅳ(4)沿X方向对置设置。

3.根据权利要求2所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述斜叉指换能器Ⅰ(1)、斜叉指换能器Ⅱ(2)、斜叉指换能器Ⅲ(3)和斜叉指换能器Ⅳ(4)的声孔径p＝5mm，叉指对数至少为7对。

4.根据权利要求2所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述斜叉指换能器Ⅰ(1)和斜叉指换能器Ⅲ(3)的激励信号频率相同，为频率f₁，二者之间可以调节相位差斜叉指换能器Ⅱ(2)和斜叉指换能器Ⅳ(4)的激励信号频率相同，为频率f₂，二者之间可以调节相位差

5.根据权利要求4所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述向斜叉指换能器Ⅰ(1)和斜叉指换能器Ⅲ(3)施加频率信号f₁和相位差斜叉指换能器Ⅰ(1)和斜叉指换能器Ⅲ(3)的相应部分激励出驻波声场形成驻波节点，驻波节点与频率f₁对应的斜叉指换能器Ⅰ(1)和斜叉指换能器Ⅲ(3)可以激发相应波长声波的部分相交所得的交点即为频率f₁、相位差信号激励出的Y方向单方向形成的声压节点(7)；向斜叉指换能器Ⅱ(2)和斜叉指换能器Ⅳ(4)施加频率信号f₂和相位差斜叉指换能器Ⅱ(2)和斜叉指换能器Ⅳ(4)的相应部分激励出驻波声场形成驻波节点，驻波节点与频率f₂对应的斜叉指换能器Ⅱ(2)和斜叉指换能器Ⅳ(4)可以激发相应波长声波的部分相交所得的交点即为频率f₂、相位差信号激励出的X方向单方向形成的声压节点(7)。

6.根据权利要求5所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述Y方向单方向形成的声压节点(7)和X方向单方向形成的声压节点(7)叠加形成两方向叠加形成的声压节点(8)。

7.根据权利要求2所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述声表面波发生器由信号发生器和与之相连的功率放大器组成，信号发生器产生四路RF信号，分别经过功率放大器放大，施加到斜叉指换能器Ⅰ(1)、斜叉指换能器Ⅱ(2)、斜叉指换能器Ⅲ(3)和斜叉指换能器Ⅳ(4)上。

8.根据权利要求1至7任一项所述的可实现平面任意位置微粒单独捕获与操控的表面波声镊，其特征在于：所述微流腔体(5)包括微流腔体入口(5-1)、微流腔体出口(5-2)和工作区(5-3)，微流腔体(5)的下部设置有工作区(5-3)，微流腔体(5)上设置有微流腔体入口(5-1)和微流腔体出口(5-2)，微流腔体入口(5-1)和微流腔体出口(5-2)均与工作区(5-3)连通。