基于一种新型常闭阀结构的微流控振荡器的设计与仿真研究

发布时间：2021-02-02 04:32

　　微流控系统通过对微通道内流体操控,完成样品进样、混合、反应、分离、检测等一系列过程,具有微型化、高度集成、高效、快速、极少的试剂消耗和较低的生产成本等一系列优点,已经被广泛应用于生物医学、疾病的诊断治疗、环境的检测与保护、军事和太空探索等众多科学领域。而微阀,负责对微流控芯片通道内流动流体的控制限流,是微流控系统中的关键操控部件。目前,有关微阀的研究是微流控系统研究中最为活跃的分支之一。本文为了减小常闭阀的压力阈值、提高响应速度,设计了一款基于弧型槽道和梯形阀座结构的新型常闭阀结构。利用等效电路理论,设计了一款基于新型常闭阀结构的微流控振荡器,并对微流控振荡器的工作特性做了深入的研究,具体工作内容如下:1.利用微流控等效电路理论,对微流控系统中单向阀、常闭阀、流阻串并联、流阻星三角变换以及复杂网络的基尔霍夫电压定律KVL、基尔霍夫电流定律KCL进行等效分析,证实等效电路理论在微流控系统设计中的方便、快捷和高效性。2.介绍了微流控流体数学模型的流体力学相关知识以及微流控流体中的流体不可压缩性理论,对流体运动学的两种描述方法进行了比较讨论。通过不可压缩流体的控制方程,说明了边界条件的分类条... 

【文章来源】：南京邮电大学江苏省

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

BobakMosadegh设计的微阀[63]

技术与纳米仿生研究所、香港大学等科研单位，的发展与电路的初始阶段中采用机电式继电器控需要外部的装置辅助才可以实现精确操控流体，此，微流控振荡器的出现，将是微流控技术发展4]课题组提出了一种微流控选频振荡器，这种振计需求自主的输出对应流体。2010 年，Takay一种四端口微振荡器，这种振荡器由单向阀和开计可以只需要一个恒流驱动源来改变阀受到的种互不相容的液体时可以实现周期可调的流体输

图 1.3 二端口微振荡器[65-66]面的研究起步较早，在 90 年代后期就已经进入领域的足够重视，现如今我国微流控技术已经认可。比如香港大学、上海交通大学、哈尔滨仿生研究所、上海微系统与信息技术研究所、控领域取得了较大的成就，并发表了很多优秀术虽然发展良好但在微振荡器方面，依然较多虽然微机电系统已经历经了很多年的发展，现非常广泛。但是微机电系统制作器件需要昂贵有价格低廉、高效便捷、可重复性高等一系列结构进行加工，材料选用一种高分子有机硅化

【参考文献】：
期刊论文
[1]MEMS振荡器的温度补偿和低噪声频率合成特性[J]. Joe MADDEN.  集成电路应用. 2016(11)
[2]有限元分析软件平台FEPG[J]. 梁国平,唐菊珍.  计算机辅助工程. 2011(03)
[3]微流体系统中微阀的研究现状[J]. 肖丽君,陈翔,汪鹏,李以贵,陈迪.  微纳电子技术. 2009(02)
[4]取代石英晶体的MEMS振荡器和全硅振荡器[J]. 崔晓楠.  今日电子. 2008(12)
[5]从嵌入CMOS MEMS振荡器展望IC设计的潜在变革[J]. 周智勇.  电子产品世界. 2007(01)
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硕士论文
[1]微流控振荡器的设计与特性研究[D]. 吴雯婷.南京邮电大学 2017
[2]微流控芯片管道网络集成式设计方法研究[D]. 刘彤.中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所) 2013



本文编号：3014059