實驗名稱：功率放大器在多組分(fen)微(wei)液(ye)滴(di)交流電場下可(ke)控融合研究中的應(ying)用

　　實驗內容：

　　該(gai)微液(ye)滴可控(kong)(kong)(kong)融(rong)(rong)合系統利(li)用(yong)電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)力作為融(rong)(rong)合驅動力，采用(yong)不(bu)同(tong)(tong)形式的(de)電(dian)(dian)(dian)極(ji)設計和(he)波形設計，實現(xian)了微尺度液(ye)滴的(de)可控(kong)(kong)(kong)融(rong)(rong)合，同(tong)(tong)時系統性地研究了流速、組分比、表面張(zhang)力、介電(dian)(dian)(dian)常數(shu)和(he)電(dian)(dian)(dian)導(dao)率等參數(shu)。研究表明，電(dian)(dian)(dian)場(chang)(chang)條件的(de)調(diao)控(kong)(kong)(kong)可以(yi)實現(xian)不(bu)同(tong)(tong)工況下毫秒級的(de)液(ye)滴融(rong)(rong)合過程，融(rong)(rong)合區域和(he)反應時間都可以(yi)通過施(shi)加(jia)電(dian)(dian)(dian)壓和(he)頻率來調(diao)節(jie)，具有極(ji)高的(de)可控(kong)(kong)(kong)性。

　　研究(jiu)方(fang)向：微(wei)液滴可(ke)控融合

　　測試設備：ATA-7030高壓放大器、Fusion4000-X、Photronfastcamnova、TektronixAFG1062

　　實驗過程：

　　實驗通過一臺Fusion4000-X高精度注射泵、兩臺HarvardPHDULTRATMCPConstantPressureSyringePumps和一些氣密微升注射器（Hamiltongastight）組成了實驗系統中的流量系統，將不同種類的流體注入預先設計的微通道中，管路由耐化學腐蝕的PTFE微管進行連接，以防止腐蝕。電學系統由信號發生器和功率放大器（AigtekATA-7030高壓放大器）組(zu)成，施(shi)加的(de)電壓范(fan)圍為0至3kV，頻率范(fan)圍為0至10kHz。圖像觀(guan)測采用(yong)全分(fen)辨率1024×1024的(de)12800fps高速相機(ji)和顯(xian)微鏡來(lai)捕捉液(ye)滴聚(ju)結的(de)動(dong)態。

　　實驗結果：

　　研究(jiu)結果表明(ming)，融(rong)(rong)合(he)區(qu)域和(he)反應時(shi)間(jian)都可(ke)以(yi)通(tong)過施加的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)和(he)頻率(lv)來調整，其中根據不同融(rong)(rong)合(he)現(xian)象可(ke)以(yi)分為兩種形(xing)式的(de)(de)融(rong)(rong)合(he)方式：液(ye)(ye)滴(di)接觸融(rong)(rong)合(he)和(he)液(ye)(ye)滴(di)擠壓(ya)(ya)聚結，后(hou)者常(chang)常(chang)發生(sheng)在液(ye)(ye)滴(di)生(sheng)成位(wei)置(zhi)，擠壓(ya)(ya)效果能促進融(rong)(rong)合(he)過程。介(jie)電(dian)(dian)(dian)常(chang)數(shu)、電(dian)(dian)(dian)導率(lv)和(he)表面張力等(deng)流體特(te)性對融(rong)(rong)合(he)行為有(you)(you)顯著影響(xiang)。1.增加相對介(jie)電(dian)(dian)(dian)常(chang)數(shu)可(ke)以(yi)降低(di)融(rong)(rong)合(he)的(de)(de)起始電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)，從原先的(de)(de)250V減(jian)少到(dao)30V；2.隨(sui)著表面活性劑(ji)的(de)(de)添加，完(wan)美融(rong)(rong)合(he)的(de)(de)有(you)(you)效電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)范圍逐漸(jian)減(jian)小，實現(xian)不同電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)范圍下液(ye)(ye)滴(di)的(de)(de)選擇性融(rong)(rong)合(he)；3.電(dian)(dian)(dian)導率(lv)的(de)(de)增加降低(di)了介(jie)電(dian)(dian)(dian)力的(de)(de)作用，使得(de)起始融(rong)(rong)合(he)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(ya)從400V上升到(dao)1500V。最后(hou)，我們通(tong)過上述方法實現(xian)了水相Janus液(ye)(ye)滴(di)的(de)(de)可(ke)控(kong)制備，同時(shi)能夠(gou)很好地控(kong)制Janus液(ye)(ye)滴(di)的(de)(de)融(rong)(rong)合(he)條件。

　　Aigtek安(an)泰(tai)ATA-7030高壓(ya)放(fang)大器(qi)在(zai)本次實驗中發揮的作用(yong)：作為(wei)一個穩(wen)定(ding)的高壓(ya)功放(fang)，放(fang)大示(shi)波器(qi)的信號

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