[发明专利]使用单个液滴对流体的多模式表征

权利要求书

1.一种用于光学和超声表征液体的单个液滴的设备，包括：

压电晶体，其有效的用于以厚度纵向模式进行操作并且具有响应撞击在其上的声波的电阻抗；

金属保持器，其具有前表面，所述前表面具有适于接收和保持与所述金属保持器电接触的所述压电晶体的腔体；

平坦光学透明基底，其具有第一表面和第二表面，所述第一表面设置为平行于所述金属保持器的所述前表面并与所述前表面相距选定距离，从而形成声谐振腔体，所述单个液滴由表面张力保持在所述声谐振腔体内；

光辐射源，其用于将光辐射引导到所述基底的所述第二表面上、穿过所述基底的所述第一表面并进入所述液滴中；

声函数发生器，其用于通过选定频率范围扫描所述压电晶体，由此在所述液滴中产生频率等间距的一系列谐振；

阻抗分析仪，其用于测量所述压电晶体随频率的阻抗；以及

信号处理器，其用于接收来自所述阻抗分析仪的输出并用于确定等间距谐振之间的间距，根据此确定所述液滴中的声速和声衰减。

2.如权利要求1所述的设备，还包括机械加载装置，其用于将所述金属保持器的所述前表面定位在所述基底的所述液滴已经放置于的所述第一表面附近。

3.如权利要求1所述的设备，其中，所述压电晶体可以由所述声函数发生器在大约5MHz和20MHz之间进行扫描。

4.如权利要求1所述的设备，其中，所述光学透明基底包括石英。

5.如权利要求1所述的设备，其中，所述光辐射源包括可调二极管激光器或高功率多波长发光二极管。

6.如权利要求5所述的设备，其中，所述光辐射源包括脉冲光辐射源。

7.如权利要求6所述的设备，还包括用于放大所述压电晶体的电输出的宽带放大器。

8.一种用于电学和超声表征液体的单个液滴的设备，包括：

压电晶体，其有效的用于以厚度纵向模式进行操作并且具有响应撞击在其上的声波的电阻抗；

金属保持器，其具有前表面，所述前表面具有适于接收和保持与所述金属保持器电接触的所述压电晶体的腔体；

平坦基底，其具有第一表面和第二表面，所述第一表面设置为平行于所述金属保持器的所述前表面并与所述前表面相距选定距离，从而形成声谐振腔体，所述单个液滴由表面张力保持在所述声谐振腔体内，所述第一表面在其上还具有平行且同心的导电部分；

声函数发生器，其用于通过选定频率范围扫描所述压电晶体，由此在所述液滴中产生频率等间距的一系列谐振；

电源，其用于在所述导电部分之间提供电场；

阻抗分析仪，其用于测量所述压电晶体随频率的阻抗；以及

信号处理器，其用于接收来自所述阻抗分析仪的输出并用于确定等间距谐振之间的间距，根据此确定所述液滴中的声速和声衰减。

9.如权利要求8所述的设备，还包括机械加载装置，其用于将所述金属保持器的所述前表面定位在所述基底的所述液滴已经放置于的所述第一表面附近。

10.如权利要求8所述的设备，其中，所述压电晶体可以由所述声函数发生器在大约5MHz和20MHz之间进行扫描。

11.如权利要求8所述的设备，其中，所述电源包括ac电源。

12.如权利要求8所述的设备，其中，所述导电部分包括叉指导电部分。