声表面波技术在微流控芯片中的集成及应用研究

声明

摘要

第一章绪论

1．1历史回顾

1．2微流中的基本概念

1．2．1微尺度

1．2．2无量纲数

1．3微流控芯片中的检测方法

1．3．1光学检测

1．3．2电化学检测法

1．3．3质谱检测法

1．3．4其他常见检测手段

1．4微流控芯片中的操纵方法

1．4．1通道结构

1．4．2微阀

1．4．3电场

1．4．4磁场操纵

1．4．5光镊

1．4．6声学方法

1．5微流控芯片中的声学技术

1．5．1体声波技术

1．5．2声表面波技术

1．6本论文的研究目的

参考文献

第二章声表面波与器件制作

2．1引言

2．2 SAW的介绍

2．3固体中的声波

2．3．1瑞利波

2．3．2 Love波

2．3．3 B-G波

2．3．4广义瑞利波

2．3．5 Lamb波

2．3．6掠面体波

2．3．7声表面横波

2．4压电材料的选择

2．4．1材料特性

2．4．2材料种类

2．5 IDTs设计

2．5．1 IDTs基本原理

2．5．2 IDTs模型

2．6 IDTs制作工艺

2．7 PDMS通道部分的制作

2．8器件封装

2．9小结

参考文献

第三章数值仿真

3．1引言

3．1．1数值模拟和有限元法

3．1．2多物理场

3．1．3数值模拟方法及工具

3．1．4建模与解析

3．1．5测试与优化

3．2 SAW器件与聚焦SAW器件仿真

3．2．1模型的建立及仿真

3．2．2结果分析

3．3准实物SAW器件仿真

3．3．1模型的建立及仿真

3．3．3结果分析

3．4小结

参考文献

第四章液滴操纵

4．1声流效应

4．2实验部分

4．2．1实验材料

4．2．2实验装置

4．3结果与讨论

4．3．1接触角

4．3．2液滴混合

4．3．3悬液中的粒子

4．4结论

参考文献

第五章芯片中的粒子操纵

5．1引言

5．1．1驻波理论

5．1．2微流控芯片中的声钳技术

5．1．3一维声表面驻波

5．1．4布拉格反射条

5．2实验方案

5．2．1器件制作

5．2．2实验过程

5．2．3结果和讨论

5．3二维聚焦型SSAWs对液体中颗粒的作用

5．3．1 F-SAW中心对称结构

5．3．2 F-SAW垂直结构

5．4大输入功率对实验及芯片的损害

5．5小结

参考文献

第六章F-SAW混合器

6．1引言

6．1．1微混合的基本原理

6．1．2微混合的方式

6．1．3混合效果检测

6．1．4声学微混合技术回顾

6．2器件设计和制作

6．2．1 F-IDTs的设计

6．2．2 PDMS通道设计

6．2．3芯片制作工艺

6．3实验设备、试剂及主要步骤

6．4结果及讨论

6．4．1通道结构

6．4．2 F-IDTs的数目

6．4．3交流信号电压

6．4．4毫秒级混合

6．5 F-SAW混合器的应用

6．5．1酶催化反应

6．5．2酶混合实验

6．5．3结果和讨论

6．6小结

参考文献

第七章结语

攻读博士期间发表的论文

致谢