水/等方体/水/圧電結晶構造のストリーミング特性(非線形音響,一般)

概要

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弾性表面波(SAW)による液滴搬送の応用として提案した等方体/水/圧電結晶から構成されるデジタル式マイクロ流体システム上で生じている音響流について実験結果に基づき検討した.3層から構成されるマイクロ流体システムは,使い捨て可能な液滴搬送・混合・計測システムとして提案された.このシステムの最適化には,各層を伝わる弾性波や液体中の音響流について知ることが重要である.そこで,本稿では,特に等方体上で生じている音響流および等方体と圧電結晶間の水の層の音響流について調べた.具体的には等方体として用いたガラスの厚さを変えた場合,およびガラスと圧電結晶間の水の層の厚さを変えて実験を行った.またにガラスの代わりにプラスチックを用いた比較実験も行った.水槽を用いて測定した音響流の速度(微粒子の移動速度)はガラスが薄いほど速くなった.このことは同じガラスを用いた液滴搬送実験の結果と相関があることが分かった.また,水の層が薄いほど音響流の速度が増加することも分かった.さらに,水の層内の観測結果より,ガラスとプラスチックでは音響流の振る舞いが異なることを明らかにした.
2011-04-21