音軸が交差する2音源による定在波を用いた微粒子操作

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概要

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超音波の放射圧による力を利用して、微粒子を非接触で操作する手法について、実験的に検討を行った。振動子と反射板を用いた定在波音場中で、音圧の節に微小物体を捕捉し、周波数を変化することで捕捉物体の位置制御を行うことが可能であるが、操作範囲、音場の共鳴などの問題がある。そこで、音軸が交差する2音源による定在波を用いて、微粒子操作を試みた。音軸が水平と成す角度θが30°以下の場合に、音圧の節に粒子を捕捉することができ、θ=15°の場合、位相を変化することで捕捉粒子の移動が可能であった。また、周波数に差を与えることで、一定速度での移動も可能であった。θが大きいほど微粒子操作は困難になるが、振動子からより離れたところでの操作が可能となり、位相変化に対する粒子移動距離は大きくなる。
社団法人電子情報通信学会の論文
1998-04-23

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